CA2952094C - Procede et dispositif de generation d'une trajectoire de consigne resultante d'un aeronef, produit programme d'ordinateur et aeronef associes - Google Patents
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Abstract
Ce procédé permet de générer une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef (10), un système de guidage asservissant la trajectoire de l'aéronef par rapport à la trajectoire de consigne résultante. Le procédé de génération est mis en uvre par un dispositif électronique (30) et comprend la sélection d'au moins un mode parmi plusieurs modes de fonctionnement, l'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par un système de gestion du vol (17), l'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi un module de calcul d'une trajectoire (40) et un système externe de génération (18), et la génération de la trajectoire de consigne résultante qui comporte un ou des segments de la trajectoire de consigne préparée pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un premier mode, et un ou des segments de la trajectoire de consigne alternative pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode.
Description
Procédé et dispositif de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, produit programme d'ordinateur et aéronef associés La présente invention concerne un procédé de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, à destination d'au moins un système destinataire parmi au moins un système de guidage de l'aéronef, la trajectoire de consigne résultante comportant au moins un segment de trajectoire pour au moins un axe parmi un axe latéral, un axe vertical et un axe longitudinal associés à l'aéronef. Le système de guidage de l'aéronef est configuré pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à ladite trajectoire de consigne résultante. Le procédé est mis en oeuvre par un dispositif électronique de génération de ladite trajectoire.
L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en oeuvre par un ordinateur, mettent en oeuvre un tel procédé.
L'invention concerne également un dispositif électronique de génération d'une telle trajectoire.
L'invention concerne également un aéronef, tel qu'un avion ou un hélicoptère, comprenant un tel dispositif électronique de génération de la trajectoire de consigne résultante, un système de gestion du vol, un système externe de génération de trajectoire de consigne, un ou plusieurs systèmes de guidages, tels qu'un dispositif de pilotage automatique et/ou des commandes de vols électriques et/ou un dispositif d'auto-poussée, la trajectoire de consigne résultante générée étant adaptée pour être transmise à au moins un système destinataire parmi le ou les systèmes de guidage de l'aéronef.
L'invention s'applique au domaine de l'avionique, et plus particulièrement à
celui des systèmes de conduite du vol. Le domaine d'emploi de cette invention concerne le déroulement du vol d'un aéronef au sens large, y compris les phases de roulage au sol.
L'invention concerne alors toutes les phases d'emploi des systèmes de conduite du vol du départ à l'arrivée de l'aéronef.
Actuellement, la conduite du vol d'un aéronef met en jeu différents automatismes qui impliquent de nombreux systèmes. Si les systèmes actuels de conduite du vol ont grandement participé à la diminution du taux d'accident, il n'en demeure pas moins que leur mise en place s'est réalisée de façon incrémentale par ajouts successifs de fonctions et d'équipements. Cette superposition de systèmes est la résultante historique de l'évolution des technologies au cours de ces dernières décennies.
Il est ainsi aujourd'hui très courant de disposer des équipements suivant à
bord d'un aéronef :
L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en oeuvre par un ordinateur, mettent en oeuvre un tel procédé.
L'invention concerne également un dispositif électronique de génération d'une telle trajectoire.
L'invention concerne également un aéronef, tel qu'un avion ou un hélicoptère, comprenant un tel dispositif électronique de génération de la trajectoire de consigne résultante, un système de gestion du vol, un système externe de génération de trajectoire de consigne, un ou plusieurs systèmes de guidages, tels qu'un dispositif de pilotage automatique et/ou des commandes de vols électriques et/ou un dispositif d'auto-poussée, la trajectoire de consigne résultante générée étant adaptée pour être transmise à au moins un système destinataire parmi le ou les systèmes de guidage de l'aéronef.
L'invention s'applique au domaine de l'avionique, et plus particulièrement à
celui des systèmes de conduite du vol. Le domaine d'emploi de cette invention concerne le déroulement du vol d'un aéronef au sens large, y compris les phases de roulage au sol.
L'invention concerne alors toutes les phases d'emploi des systèmes de conduite du vol du départ à l'arrivée de l'aéronef.
Actuellement, la conduite du vol d'un aéronef met en jeu différents automatismes qui impliquent de nombreux systèmes. Si les systèmes actuels de conduite du vol ont grandement participé à la diminution du taux d'accident, il n'en demeure pas moins que leur mise en place s'est réalisée de façon incrémentale par ajouts successifs de fonctions et d'équipements. Cette superposition de systèmes est la résultante historique de l'évolution des technologies au cours de ces dernières décennies.
Il est ainsi aujourd'hui très courant de disposer des équipements suivant à
bord d'un aéronef :
2 - un système de gestion du vol, également appelé FMS (de l'anglais Flight Management System): il élabore des consignes de trajectoires pour réaliser un plan de vol;
- un pilote automatique, également appelé AFCS (de l'anglais Auto Flight Control System): il réalise la fonction de guidage, et est à ce titre adapté pour asservir les consignes fournies par le système de gestion du vol (FMS). L'utilisation du FMS combiné
à l'utilisation du pilote automatique correspond au niveau d'automatisme maximal. Le pilote automatique permet également le contrôle de la trajectoire à travers l'acquisition de paramètres fixés par l'équipage et la tenue de ces paramètres ;
- une auto-manette, également appelé AT (de l'anglais Auto Throttle): sur les aéronefs à voilure fixe, elle a en charge la gestion de la poussée ; et - un système de commandes de vol, également noté FCS (de l'anglais Flight Control System): il a en charge la stabilisation court-terme de l'aéronef, et permet également l'asservissement de consignes issues du pilote automatique (AFCS).
Ces équipements sont conçus comme des systèmes indépendants ayant leurs propres moyens d'interface, à savoir une interface spécifique pour le système de gestion du vol, également appelée MCDU (de l'anglais Multifunctionnal Control Display Unit), un poste de commandes dédié pour le pilote automatique, généralement constitué de rotacteurs et de boutons, également appelé FGCP (de l'anglais Flight Guidance Control Panel), un manche ou mini-manche pour les commandes de vol (FCS), une ou plusieurs manettes ou leviers pour la gestion de la puissance d'un ou plusieurs moteurs.
La complexité induite par cette pluralité de systèmes occupe actuellement une part non négligeable de la charge de travail d'un équipage. Afin d'être en mesure de réaliser un vol commercial, l'équipage doit alors maîtriser plusieurs systèmes complexes et dynamiques, opérant souvent à différents niveaux d'automatisme.
De cette multiplication des systèmes découle une augmentation des coûts, tant au niveau de la conception qu'à celui de la formation des équipages qui doivent les utiliser.
D'autre part, cette pluralité de systèmes et d'interfaces peut s'avérer source de confusion pour l'équipage. A l'origine des incidents/accidents de type perte de contrôle d'un aéronef, il y a souvent une mauvaise identification de la situation par l'équipage, voire une confusion sur les états des systèmes.
Un but de l'invention est donc de proposer un procédé et un dispositif de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, à
destination d'au moins un système destinataire parmi au moins un système de guidage de l'aéronef, le système de guidage de l'aéronef étant configuré pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à ladite trajectoire de consigne résultante, afin de réduire la complexité des interfaces des
- un pilote automatique, également appelé AFCS (de l'anglais Auto Flight Control System): il réalise la fonction de guidage, et est à ce titre adapté pour asservir les consignes fournies par le système de gestion du vol (FMS). L'utilisation du FMS combiné
à l'utilisation du pilote automatique correspond au niveau d'automatisme maximal. Le pilote automatique permet également le contrôle de la trajectoire à travers l'acquisition de paramètres fixés par l'équipage et la tenue de ces paramètres ;
- une auto-manette, également appelé AT (de l'anglais Auto Throttle): sur les aéronefs à voilure fixe, elle a en charge la gestion de la poussée ; et - un système de commandes de vol, également noté FCS (de l'anglais Flight Control System): il a en charge la stabilisation court-terme de l'aéronef, et permet également l'asservissement de consignes issues du pilote automatique (AFCS).
Ces équipements sont conçus comme des systèmes indépendants ayant leurs propres moyens d'interface, à savoir une interface spécifique pour le système de gestion du vol, également appelée MCDU (de l'anglais Multifunctionnal Control Display Unit), un poste de commandes dédié pour le pilote automatique, généralement constitué de rotacteurs et de boutons, également appelé FGCP (de l'anglais Flight Guidance Control Panel), un manche ou mini-manche pour les commandes de vol (FCS), une ou plusieurs manettes ou leviers pour la gestion de la puissance d'un ou plusieurs moteurs.
La complexité induite par cette pluralité de systèmes occupe actuellement une part non négligeable de la charge de travail d'un équipage. Afin d'être en mesure de réaliser un vol commercial, l'équipage doit alors maîtriser plusieurs systèmes complexes et dynamiques, opérant souvent à différents niveaux d'automatisme.
De cette multiplication des systèmes découle une augmentation des coûts, tant au niveau de la conception qu'à celui de la formation des équipages qui doivent les utiliser.
D'autre part, cette pluralité de systèmes et d'interfaces peut s'avérer source de confusion pour l'équipage. A l'origine des incidents/accidents de type perte de contrôle d'un aéronef, il y a souvent une mauvaise identification de la situation par l'équipage, voire une confusion sur les états des systèmes.
Un but de l'invention est donc de proposer un procédé et un dispositif de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, à
destination d'au moins un système destinataire parmi au moins un système de guidage de l'aéronef, le système de guidage de l'aéronef étant configuré pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à ladite trajectoire de consigne résultante, afin de réduire la complexité des interfaces des
3 systèmes avioniques précités, permettant alors d'améliorer la sécurité du vol de l'aéronef et de diminuer la charge de travail pour l'équipage.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes :
- la sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement, - l'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol, la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal, - l'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul d'une trajectoire et un système externe de génération de trajectoire de consigne, ledit système externe de génération étant distinct du système de gestion du vol, la trajectoire de consigne alternative comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal, - la génération de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un premier mode de fonctionnement, et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement.
Le procédé de génération permet alors, via la sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement et la génération de la trajectoire de consigne résultante en fonction du ou des modes sélectionnés, de centraliser la génération de la trajectoire de consigne résultante au sein du dispositif électronique de génération. Le dispositif de génération remplit alors une fonction de guidage par trajectoire autour d'une unique trajectoire de consigne résultante ce qui permet d'améliorer la sécurité du vol et de faciliter le travail de l'équipage. L'organisation et le partage des tâches entre l'équipage et les systèmes de conduite du vol sont ainsi repensés autour de la trajectoire aéronef.
Par trajectoire de consigne, on entend une trajectoire destinée à être utilisée par un système avionique comme référence pour l'asservissement de la trajectoire de l'aéronef. Autrement dit, chaque système avionique correspondant est configuré
pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à ladite trajectoire de consigne.
Par trajectoire de consigne résultante, on entend la trajectoire de consigne délivrée en sortie du dispositif de génération à destination du ou des systèmes destinataires parmi le ou les systèmes de guidage. Autrement dit, la trajectoire de
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes :
- la sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement, - l'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol, la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal, - l'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul d'une trajectoire et un système externe de génération de trajectoire de consigne, ledit système externe de génération étant distinct du système de gestion du vol, la trajectoire de consigne alternative comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal, - la génération de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un premier mode de fonctionnement, et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement.
Le procédé de génération permet alors, via la sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement et la génération de la trajectoire de consigne résultante en fonction du ou des modes sélectionnés, de centraliser la génération de la trajectoire de consigne résultante au sein du dispositif électronique de génération. Le dispositif de génération remplit alors une fonction de guidage par trajectoire autour d'une unique trajectoire de consigne résultante ce qui permet d'améliorer la sécurité du vol et de faciliter le travail de l'équipage. L'organisation et le partage des tâches entre l'équipage et les systèmes de conduite du vol sont ainsi repensés autour de la trajectoire aéronef.
Par trajectoire de consigne, on entend une trajectoire destinée à être utilisée par un système avionique comme référence pour l'asservissement de la trajectoire de l'aéronef. Autrement dit, chaque système avionique correspondant est configuré
pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à ladite trajectoire de consigne.
Par trajectoire de consigne résultante, on entend la trajectoire de consigne délivrée en sortie du dispositif de génération à destination du ou des systèmes destinataires parmi le ou les systèmes de guidage. Autrement dit, la trajectoire de
4 consigne résultante résulte de la génération effectuée à partir de la trajectoire de consigne préparée et/ou de la trajectoire de consigne alternative. La trajectoire de consigne résultante résulte alors de la centralisation opérée par le dispositif de génération.
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l'étape d'acquisition est effectuée seulement lorsque le premier mode de fonctionnement est sélectionné ;
- l'étape d'obtention est effectuée seulement lorsque l'autre mode de fonctionnement est sélectionné ;
- lorsque plusieurs modes de fonctionnement sont sélectionnés, l'autre mode de fonctionnement est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement, et lors de l'étape de génération, la trajectoire de consigne résultante est formée, pour la période temporelle correspondant à la sélection de ces multiples modes de fonctionnement, par le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue ;
- l'aéronef comporte en outre au moins un système de protection de l'aéronef, des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche, un palonnier ou une manette des gaz, un ou plusieurs organes annexes de commande et des organes secondaires de commande, tels qu'un sélecteur ou rotacteur d'un panneau de commande, une touche tactile d'un écran tactile, ou un système de commande vocale, et lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est un deuxième mode de fonctionnement, la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul, en fonction d'au moins une consigne de guidage, chaque consigne de guidage étant élaborée à partir d'au moins une contrainte issue d'un système de protection correspondant ou étant sélectionnée par un équipage de l'aéronef via l'un des organes de commande ;
- l'aéronef comporte en outre des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche, un palonnier ou une manette des gaz, le procédé comprend en outre l'acquisition d'une grandeur mécanique relative à
l'un des organes primaires de commande, et lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est un troisième mode de fonctionnement, la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul (40) en fonction de la grandeur mécanique acquise pour l'un des organes primaires de commande ;
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l'étape d'acquisition est effectuée seulement lorsque le premier mode de fonctionnement est sélectionné ;
- l'étape d'obtention est effectuée seulement lorsque l'autre mode de fonctionnement est sélectionné ;
- lorsque plusieurs modes de fonctionnement sont sélectionnés, l'autre mode de fonctionnement est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement, et lors de l'étape de génération, la trajectoire de consigne résultante est formée, pour la période temporelle correspondant à la sélection de ces multiples modes de fonctionnement, par le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue ;
- l'aéronef comporte en outre au moins un système de protection de l'aéronef, des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche, un palonnier ou une manette des gaz, un ou plusieurs organes annexes de commande et des organes secondaires de commande, tels qu'un sélecteur ou rotacteur d'un panneau de commande, une touche tactile d'un écran tactile, ou un système de commande vocale, et lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est un deuxième mode de fonctionnement, la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul, en fonction d'au moins une consigne de guidage, chaque consigne de guidage étant élaborée à partir d'au moins une contrainte issue d'un système de protection correspondant ou étant sélectionnée par un équipage de l'aéronef via l'un des organes de commande ;
- l'aéronef comporte en outre des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche, un palonnier ou une manette des gaz, le procédé comprend en outre l'acquisition d'une grandeur mécanique relative à
l'un des organes primaires de commande, et lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est un troisième mode de fonctionnement, la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul (40) en fonction de la grandeur mécanique acquise pour l'un des organes primaires de commande ;
5 - lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est un quatrième mode de fonctionnement, la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire de consigne reçue de la part du système externe de génération ;
- le troisième mode de fonctionnement est plus prioritaire que le deuxième mode 5 de fonctionnement, le deuxième mode de fonctionnement étant plus prioritaire que le quatrième mode de fonctionnement ;
- chaque mode de fonctionnement est sélectionnable de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal ;
- pour chaque segment de trajectoire, au moins une caractéristique aéronautique de l'aéronef est constante, chaque caractéristique aéronautique étant choisie parmi le groupe consistant en : un rayon de virage, une route, une pente sol, une altitude, une vitesse sol, une vitesse verticale, un angle de roulis, une assiette longitudinale, un cap, un facteur de charge, une accélération latérale, un taux de roulis, un taux de variation d'assiette longitudinale, une accélération sur pente, un taux de variation d'accélération sur pente, un niveau d'énergie tel qu'un régime moteur spécifique, un niveau de performance tel qu'un meilleur taux de montée, un taux d'accélération et une vitesse relative à l'air (CAS, TAS, MACH), une position et un angle de dérapage ;
- au moins un segment de trajectoire comporte un ou plusieurs points prédéfinis de passage de l'aéronef ;
- l'aéronef comporte en outre des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche, un palonnier ou une manette des gaz, le procédé comprend en outre l'acquisition d'une grandeur mécanique relative à
l'un des organes primaires de commande, et la sélection du mode de fonctionnement est effectuée en fonction de la grandeur mécanique acquise pour l'organe primaire de commande associé à l'axe considéré
parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal ;
- lors de l'étape de sélection, la commutation vers le premier mode de fonctionnement est effectuée seulement lorsque l'organe primaire de commande associé
à l'axe considéré parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal est dans une position de repos, ladite position de repos étant une position correspondante de l'organe primaire lorsqu'il n'est pas manipulé, ledit organe primaire comportant une ou plusieurs positions de repos ;
- lors de l'étape de sélection, la commutation vers le premier mode de fonctionnement est effectuée via un bouton spécifique, le bouton spécifique étant de préférence disposé contre un organe primaire de commande ;
- le troisième mode de fonctionnement est plus prioritaire que le deuxième mode 5 de fonctionnement, le deuxième mode de fonctionnement étant plus prioritaire que le quatrième mode de fonctionnement ;
- chaque mode de fonctionnement est sélectionnable de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal ;
- pour chaque segment de trajectoire, au moins une caractéristique aéronautique de l'aéronef est constante, chaque caractéristique aéronautique étant choisie parmi le groupe consistant en : un rayon de virage, une route, une pente sol, une altitude, une vitesse sol, une vitesse verticale, un angle de roulis, une assiette longitudinale, un cap, un facteur de charge, une accélération latérale, un taux de roulis, un taux de variation d'assiette longitudinale, une accélération sur pente, un taux de variation d'accélération sur pente, un niveau d'énergie tel qu'un régime moteur spécifique, un niveau de performance tel qu'un meilleur taux de montée, un taux d'accélération et une vitesse relative à l'air (CAS, TAS, MACH), une position et un angle de dérapage ;
- au moins un segment de trajectoire comporte un ou plusieurs points prédéfinis de passage de l'aéronef ;
- l'aéronef comporte en outre des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche, un palonnier ou une manette des gaz, le procédé comprend en outre l'acquisition d'une grandeur mécanique relative à
l'un des organes primaires de commande, et la sélection du mode de fonctionnement est effectuée en fonction de la grandeur mécanique acquise pour l'organe primaire de commande associé à l'axe considéré
parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal ;
- lors de l'étape de sélection, la commutation vers le premier mode de fonctionnement est effectuée seulement lorsque l'organe primaire de commande associé
à l'axe considéré parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal est dans une position de repos, ladite position de repos étant une position correspondante de l'organe primaire lorsqu'il n'est pas manipulé, ledit organe primaire comportant une ou plusieurs positions de repos ;
- lors de l'étape de sélection, la commutation vers le premier mode de fonctionnement est effectuée via un bouton spécifique, le bouton spécifique étant de préférence disposé contre un organe primaire de commande ;
6 - la ou les consignes de guidage sont choisies parmi le groupe consistant en :
une consigne de rayon de virage, une consigne de route, une consigne de pente sol, une consigne d'altitude, une consigne de vitesse sol, une consigne de vitesse verticale, une consigne de roulis, une consigne d'assiette longitudinale, une consigne de cap, une consigne de facteur de charge, une consigne d'accélération latérale, une consigne de taux de roulis, une consigne de taux de variation d'assiette longitudinale, une consigne d'accélération sur pente, une consigne de taux de variation d'accélération sur pente, une consigne de niveau d'énergie, une consigne de niveau de performance, une consigne de trajectoire sol associée à un point de passage, une consigne de vitesse relative à l'air (CAS, TAS, MACH), une consigne d'angle de dérapage et une consigne de position ; et - l'aéronef comporte en outre au moins un système de protection de l'aéronef, au moins un système d'affichage de données, et le procédé comprend en outre la transmission de la trajectoire de consigne résultante à au moins un système destinataire parmi au moins un système de guidage, au moins un système de protection et au moins un système d'affichage.
L'invention a également pour objet un produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en oeuvre par un ordinateur, mettent en oeuvre le procédé tel que défini ci-dessus.
L'invention a également pour objet un dispositif électronique de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, à destination d'au moins un système destinataire parmi au moins un système de guidage de l'aéronef, la trajectoire de consigne résultante comportant au moins un segment de trajectoire pour au moins un axe parmi un axe latéral, un axe vertical et un axe longitudinal associés à
l'aéronef, le système de guidage étant configuré pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à
ladite trajectoire de consigne résultante, le dispositif comprenant :
- un module de calcul d'une trajectoire, - des moyens de sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement, - des moyens d'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par un système de gestion du vol, la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal, - des moyens d'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul et un système externe de génération, la trajectoire de consigne alternative comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un
une consigne de rayon de virage, une consigne de route, une consigne de pente sol, une consigne d'altitude, une consigne de vitesse sol, une consigne de vitesse verticale, une consigne de roulis, une consigne d'assiette longitudinale, une consigne de cap, une consigne de facteur de charge, une consigne d'accélération latérale, une consigne de taux de roulis, une consigne de taux de variation d'assiette longitudinale, une consigne d'accélération sur pente, une consigne de taux de variation d'accélération sur pente, une consigne de niveau d'énergie, une consigne de niveau de performance, une consigne de trajectoire sol associée à un point de passage, une consigne de vitesse relative à l'air (CAS, TAS, MACH), une consigne d'angle de dérapage et une consigne de position ; et - l'aéronef comporte en outre au moins un système de protection de l'aéronef, au moins un système d'affichage de données, et le procédé comprend en outre la transmission de la trajectoire de consigne résultante à au moins un système destinataire parmi au moins un système de guidage, au moins un système de protection et au moins un système d'affichage.
L'invention a également pour objet un produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en oeuvre par un ordinateur, mettent en oeuvre le procédé tel que défini ci-dessus.
L'invention a également pour objet un dispositif électronique de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, à destination d'au moins un système destinataire parmi au moins un système de guidage de l'aéronef, la trajectoire de consigne résultante comportant au moins un segment de trajectoire pour au moins un axe parmi un axe latéral, un axe vertical et un axe longitudinal associés à
l'aéronef, le système de guidage étant configuré pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à
ladite trajectoire de consigne résultante, le dispositif comprenant :
- un module de calcul d'une trajectoire, - des moyens de sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement, - des moyens d'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par un système de gestion du vol, la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal, - des moyens d'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul et un système externe de génération, la trajectoire de consigne alternative comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un
7 axe parmi l'axe latéral, l'axe vertical et l'axe longitudinal, ledit système externe de génération étant distinct du système de gestion du vol, - des moyens de génération de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un premier mode de fonctionnement, et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement.
L'invention a également pour objet un aéronef, tel qu'un avion ou un hélicoptère, comprenant un dispositif électronique de génération d'une trajectoire de consigne résultante, un système de gestion du vol, un système externe de génération de trajectoire de consigne, un ou plusieurs systèmes de guidage, tel qu'un dispositif de pilotage automatique et/ou des commandes de vols électriques et/ou un dispositif d'auto-poussée, dans lequel le dispositif de génération est tel que défini ci-dessus, la trajectoire de consigne résultante générée étant adaptée pour être transmise à au moins un système destinataire parmi le ou les systèmes de guidage de l'aéronef.
Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'un aéronef selon l'invention, l'aéronef comprenant un système de commandes de vol, un système de contrôle moteur, un dispositif de pilotage automatique, un système de guidage de l'aéronef, des systèmes de protection de l'aéronef, des systèmes d'affichage de données, un ou plusieurs manches ou mini-manches, un ou plusieurs palonniers et un ensemble de manettes des gaz formant chacun un organe primaire de commande apte à être manipulé pour le pilotage de l'aéronef, et un dispositif électronique de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, à destination d'au moins un système destinataire parmi le système de guidage, les systèmes de protection et les systèmes d'affichage, le dispositif de génération comprenant des moyens de sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi un premier, un deuxième, un troisième et un quatrième modes de fonctionnement, des moyens d'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol, des moyens d'obtention d'une trajectoire de consigne alternative et des moyens de génération de la trajectoire de consigne résultante en fonction du mode de fonctionnement sélectionné ;
- la figure 2 est une représentation schématique des projections des axes d'un repère lié à l'aéronef dans un repère de référence ;
L'invention a également pour objet un aéronef, tel qu'un avion ou un hélicoptère, comprenant un dispositif électronique de génération d'une trajectoire de consigne résultante, un système de gestion du vol, un système externe de génération de trajectoire de consigne, un ou plusieurs systèmes de guidage, tel qu'un dispositif de pilotage automatique et/ou des commandes de vols électriques et/ou un dispositif d'auto-poussée, dans lequel le dispositif de génération est tel que défini ci-dessus, la trajectoire de consigne résultante générée étant adaptée pour être transmise à au moins un système destinataire parmi le ou les systèmes de guidage de l'aéronef.
Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'un aéronef selon l'invention, l'aéronef comprenant un système de commandes de vol, un système de contrôle moteur, un dispositif de pilotage automatique, un système de guidage de l'aéronef, des systèmes de protection de l'aéronef, des systèmes d'affichage de données, un ou plusieurs manches ou mini-manches, un ou plusieurs palonniers et un ensemble de manettes des gaz formant chacun un organe primaire de commande apte à être manipulé pour le pilotage de l'aéronef, et un dispositif électronique de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef, à destination d'au moins un système destinataire parmi le système de guidage, les systèmes de protection et les systèmes d'affichage, le dispositif de génération comprenant des moyens de sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi un premier, un deuxième, un troisième et un quatrième modes de fonctionnement, des moyens d'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol, des moyens d'obtention d'une trajectoire de consigne alternative et des moyens de génération de la trajectoire de consigne résultante en fonction du mode de fonctionnement sélectionné ;
- la figure 2 est une représentation schématique des projections des axes d'un repère lié à l'aéronef dans un repère de référence ;
8 - la figure 3 est une représentation schématique d'une première plage de valeurs et d'une deuxième plage de valeurs d'un débattement du manche de la figure 1, la commutation vers le troisième mode, respectivement vers le deuxième mode, étant effectuée si la valeur du débattement appartient à la première plage, respectivement à la deuxième plage ;
- la figure 4 est une représentation schématique de relations entre les différents modes de fonctionnement ;
- la figure 5 est une représentation schématique d'informations affichées sur un écran du dispositif de génération de la figure 1 ;
- la figure 6 est un organigramme d'un procédé selon l'invention de génération de la trajectoire de consigne résultante de l'aéronef ; et - la figure 7 est un logigramme représentant les transitions entre les différents modes de fonctionnement.
Sur la figure 1, un aéronef 10, tel qu'un avion ou un hélicoptère, comprend un système de commandes de vol 12, également noté FCS (de l'anglais Flight Control System) ou FBW (de l'anglais Fly By Wire), pour agir sur un ensemble de gouvernes et d'actionneurs 13 de l'aéronef. Dans le cas d'un aéronef à voilure fixe, les gouvernes sont, par exemple, des ailerons, la gouverne de profondeur ou la gouverne de direction. Dans le cas d'un aéronef à voilure tournante, les gouvernes sont, par exemple, le pas collectif, le pas cyclique ou le pas du rotor de queue.
L'aéronef 10 comprend un système de contrôle moteur 14, également noté ECU
(de l'anglais Engine Control Unit) pour faire varier l'énergie délivrée par un moteur 15 de l'aéronef, tel qu'un réacteur, un turbopropulseur ou encore une turbine.
L'aéronef 10 comprend au moins un système de guidage, tel qu'un dispositif de pilotage automatique 16, également noté AFCS (de l'anglais Auto-Flight Control System), également appelé pilote automatique et noté PA ou AP (de l'anglais Automatic Plot), tel qu'un système 17 de gestion du vol de l'aéronef, également noté FMS (de l'anglais Flight Management System). En complément, le système de guidage est un dispositif d'auto-poussée, non représenté, également appelé auto-manette.
L'aéronef 10 comprend au moins un système externe 18 de génération d'une trajectoire de consigne, et des systèmes 19A, 19B de protection de l'aéronef, tel qu'un système d'alerte de trafic et d'évitement de collision 19A, également noté
TCAS (de l'anglais Traffic Collision Avoidance System ), et un système d'alerte et d'évitement de collision avec le terrain 19B, également noté TAWS (de l'anglais Terrain Awareness and Waming System ), un système, non représenté, de détection des conditions météos (de l'anglais Weather Radar), ou encore un système, non représenté, de détection de
- la figure 4 est une représentation schématique de relations entre les différents modes de fonctionnement ;
- la figure 5 est une représentation schématique d'informations affichées sur un écran du dispositif de génération de la figure 1 ;
- la figure 6 est un organigramme d'un procédé selon l'invention de génération de la trajectoire de consigne résultante de l'aéronef ; et - la figure 7 est un logigramme représentant les transitions entre les différents modes de fonctionnement.
Sur la figure 1, un aéronef 10, tel qu'un avion ou un hélicoptère, comprend un système de commandes de vol 12, également noté FCS (de l'anglais Flight Control System) ou FBW (de l'anglais Fly By Wire), pour agir sur un ensemble de gouvernes et d'actionneurs 13 de l'aéronef. Dans le cas d'un aéronef à voilure fixe, les gouvernes sont, par exemple, des ailerons, la gouverne de profondeur ou la gouverne de direction. Dans le cas d'un aéronef à voilure tournante, les gouvernes sont, par exemple, le pas collectif, le pas cyclique ou le pas du rotor de queue.
L'aéronef 10 comprend un système de contrôle moteur 14, également noté ECU
(de l'anglais Engine Control Unit) pour faire varier l'énergie délivrée par un moteur 15 de l'aéronef, tel qu'un réacteur, un turbopropulseur ou encore une turbine.
L'aéronef 10 comprend au moins un système de guidage, tel qu'un dispositif de pilotage automatique 16, également noté AFCS (de l'anglais Auto-Flight Control System), également appelé pilote automatique et noté PA ou AP (de l'anglais Automatic Plot), tel qu'un système 17 de gestion du vol de l'aéronef, également noté FMS (de l'anglais Flight Management System). En complément, le système de guidage est un dispositif d'auto-poussée, non représenté, également appelé auto-manette.
L'aéronef 10 comprend au moins un système externe 18 de génération d'une trajectoire de consigne, et des systèmes 19A, 19B de protection de l'aéronef, tel qu'un système d'alerte de trafic et d'évitement de collision 19A, également noté
TCAS (de l'anglais Traffic Collision Avoidance System ), et un système d'alerte et d'évitement de collision avec le terrain 19B, également noté TAWS (de l'anglais Terrain Awareness and Waming System ), un système, non représenté, de détection des conditions météos (de l'anglais Weather Radar), ou encore un système, non représenté, de détection de
9 cisaillement du vent (de l'anglais Windshear Detection System). Les systèmes de protection 19A, 19B sont de manière générale adaptés pour protéger l'aéronef
10 vis-à-vis d'un risque de sortie du domaine de vol et/ou d'un conflit lié à
l'environnement (terrain, trafic, variation des conditions de vol).
L'aéronef 10 comprend un ou plusieurs systèmes 20 d'affichage de données, tels qu'un système d'affichage tête basse et/ou un système d'affichage tête haute, également appelé HUD (de l'anglais Head-Up Display). Le système d'affichage tête basse est, par exemple, un système d'affichage de données de navigation (de l'anglais Navigation Display).
L'aéronef 10 comprend un ensemble de capteurs 21 aptes à mesurer différentes grandeurs associées à l'aéronef 10, notamment des grandeurs associées à
l'ensemble de gouvernes et d'actionneurs 13, et à transmettre les valeurs mesurées desdites grandeurs au système de commandes de vol 12, au système de contrôle moteur 14, au dispositif de pilotage automatique 16 et/ou au système de gestion du vol 17.
L'aéronef 10 comprend un ou plusieurs manches ou mini-manches 22, un ou plusieurs palonniers 23 et une ou plusieurs manettes ou mini-manettes 24, formant chacun un organe primaire de commande apte à être manipulé par l'équipage 26 de l'aéronef pour le pilotage de l'aéronef. La mini-manette 24 désigne une manette avec un retour d'effort vers une position d'équilibre. Par la suite, le terme manche désignera indifféremment un manche ou un mini-manche et le terme manette désignera indifféremment une manette ou mini-manette.
En complément, l'aéronef 10 comprend un organe annexe de commande 28 permettant d'incrémenter ou de décrémenter une consigne, ou encore de désigner directement la valeur de cette consigne.
L'aéronef 10 comprend en outre des organes secondaires de commande 29, tels qu'un sélecteur d'un panneau de commande, une touche tactile d'un écran tactile, ou un système de commande vocale.
L'aéronef 10 comprend, selon l'invention, un dispositif électronique 30 de génération d'une trajectoire de consigne résultante de l'aéronef à destination du système de guidage 16, la trajectoire de consigne résultante comportant au moins un segment de trajectoire pour au moins un axe parmi un axe latéral yl, également appelé axe transversal, un axe vertical z1 et un axe longitudinal xl, associés à
l'aéronef et visibles sur la figure 2.
Chaque segment de trajectoire est calculé de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl, ou en variante calculé
pour une combinaison de plusieurs axes. A titre d'exemple, une consigne de rayon de virage de l'aéronef 10 est utilisée pour calculer un segment de trajectoire pour l'axe latéral Yi, et une consigne de montée à meilleure performance à vitesse air donnée est utilisée pour calculer un segment de trajectoire combinant les axes longitudinal x1 et vertical z1.
La trajectoire de consigne résultante est adaptée pour être transmise au système 5 de guidage 16, voire en complément facultatif à un ou plusieurs systèmes de protection 19A, 19B et à un ou plusieurs systèmes d'affichage 20. Le système de guidage 16, le ou les systèmes de protection 19A, 19B et le ou les systèmes d'affichage 20 forment alors chacun un système destinataire adapté pour recevoir ladite trajectoire de consigne résultante de la part du dispositif de génération 30. Le système de guidage 16 est alors 10 configuré pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à ladite trajectoire de consigne résultante. Chaque système de protection 19A, 19B est configuré pour surveiller la trajectoire de consigne résultante et avantageusement la protéger, c'est-à-dire proposer une ou plusieurs trajectoires d'évitement en cas de détection d'un danger le long de la trajectoire de consigne résultante. Le système d'affichage 20 est configuré
pour afficher la trajectoire de consigne résultante.
L'aéronef 10 se déplace par rapport au sol selon un vecteur vitesse sol Vs qui forme avec l'horizontale H un angle Vs appelé pente sol de l'aéronef, et se déplace par rapport à l'air selon un vecteur vitesse air Va qui forme avec l'horizontale H
un angle Va appelé pente air de l'aéronef. La différence entre le vecteur vitesse sol Vs et le vecteur vitesse air Va correspond au vecteur vitesse vent Vw qui représente le déplacement de l'air par rapport au sol.
Le système de commandes de vol 12 est connu en soi, et permet, via son action sur l'ensemble de gouvernes et d'actionneurs 13, de provoquer un changement d'attitude de l'aéronef 10.
Le système de contrôle moteur 14 est connu en soi, et permet de provoquer une variation de la poussée des moteurs 15 de l'aéronef.
Le dispositif de pilotage automatique 16 et/ou le dispositif d'auto-poussée sont connus en soi, et permettent d'agir sur la trajectoire de l'aéronef.
Le système de gestion du vol 17 est connu en soi, et est adapté pour gérer un plan de vol de l'aéronef 10, depuis son décollage jusqu'à son atterrissage.
Chaque système de génération de trajectoire de consigne 18 est externe au dispositif de génération 30. Chaque système externe de génération 18 est en outre distinct du système de gestion du vol 17. Le système externe de génération 18 est, par exemple, un deuxième système de gestion du vol de l'aéronef, également noté
FMS2. En variante, le système externe de génération 18 est un système d'acquisition d'une trajectoire provenant d'un appareil externe à l'aéronef 10, la trajectoire de consigne
l'environnement (terrain, trafic, variation des conditions de vol).
L'aéronef 10 comprend un ou plusieurs systèmes 20 d'affichage de données, tels qu'un système d'affichage tête basse et/ou un système d'affichage tête haute, également appelé HUD (de l'anglais Head-Up Display). Le système d'affichage tête basse est, par exemple, un système d'affichage de données de navigation (de l'anglais Navigation Display).
L'aéronef 10 comprend un ensemble de capteurs 21 aptes à mesurer différentes grandeurs associées à l'aéronef 10, notamment des grandeurs associées à
l'ensemble de gouvernes et d'actionneurs 13, et à transmettre les valeurs mesurées desdites grandeurs au système de commandes de vol 12, au système de contrôle moteur 14, au dispositif de pilotage automatique 16 et/ou au système de gestion du vol 17.
L'aéronef 10 comprend un ou plusieurs manches ou mini-manches 22, un ou plusieurs palonniers 23 et une ou plusieurs manettes ou mini-manettes 24, formant chacun un organe primaire de commande apte à être manipulé par l'équipage 26 de l'aéronef pour le pilotage de l'aéronef. La mini-manette 24 désigne une manette avec un retour d'effort vers une position d'équilibre. Par la suite, le terme manche désignera indifféremment un manche ou un mini-manche et le terme manette désignera indifféremment une manette ou mini-manette.
En complément, l'aéronef 10 comprend un organe annexe de commande 28 permettant d'incrémenter ou de décrémenter une consigne, ou encore de désigner directement la valeur de cette consigne.
L'aéronef 10 comprend en outre des organes secondaires de commande 29, tels qu'un sélecteur d'un panneau de commande, une touche tactile d'un écran tactile, ou un système de commande vocale.
L'aéronef 10 comprend, selon l'invention, un dispositif électronique 30 de génération d'une trajectoire de consigne résultante de l'aéronef à destination du système de guidage 16, la trajectoire de consigne résultante comportant au moins un segment de trajectoire pour au moins un axe parmi un axe latéral yl, également appelé axe transversal, un axe vertical z1 et un axe longitudinal xl, associés à
l'aéronef et visibles sur la figure 2.
Chaque segment de trajectoire est calculé de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl, ou en variante calculé
pour une combinaison de plusieurs axes. A titre d'exemple, une consigne de rayon de virage de l'aéronef 10 est utilisée pour calculer un segment de trajectoire pour l'axe latéral Yi, et une consigne de montée à meilleure performance à vitesse air donnée est utilisée pour calculer un segment de trajectoire combinant les axes longitudinal x1 et vertical z1.
La trajectoire de consigne résultante est adaptée pour être transmise au système 5 de guidage 16, voire en complément facultatif à un ou plusieurs systèmes de protection 19A, 19B et à un ou plusieurs systèmes d'affichage 20. Le système de guidage 16, le ou les systèmes de protection 19A, 19B et le ou les systèmes d'affichage 20 forment alors chacun un système destinataire adapté pour recevoir ladite trajectoire de consigne résultante de la part du dispositif de génération 30. Le système de guidage 16 est alors 10 configuré pour asservir la trajectoire de l'aéronef par rapport à ladite trajectoire de consigne résultante. Chaque système de protection 19A, 19B est configuré pour surveiller la trajectoire de consigne résultante et avantageusement la protéger, c'est-à-dire proposer une ou plusieurs trajectoires d'évitement en cas de détection d'un danger le long de la trajectoire de consigne résultante. Le système d'affichage 20 est configuré
pour afficher la trajectoire de consigne résultante.
L'aéronef 10 se déplace par rapport au sol selon un vecteur vitesse sol Vs qui forme avec l'horizontale H un angle Vs appelé pente sol de l'aéronef, et se déplace par rapport à l'air selon un vecteur vitesse air Va qui forme avec l'horizontale H
un angle Va appelé pente air de l'aéronef. La différence entre le vecteur vitesse sol Vs et le vecteur vitesse air Va correspond au vecteur vitesse vent Vw qui représente le déplacement de l'air par rapport au sol.
Le système de commandes de vol 12 est connu en soi, et permet, via son action sur l'ensemble de gouvernes et d'actionneurs 13, de provoquer un changement d'attitude de l'aéronef 10.
Le système de contrôle moteur 14 est connu en soi, et permet de provoquer une variation de la poussée des moteurs 15 de l'aéronef.
Le dispositif de pilotage automatique 16 et/ou le dispositif d'auto-poussée sont connus en soi, et permettent d'agir sur la trajectoire de l'aéronef.
Le système de gestion du vol 17 est connu en soi, et est adapté pour gérer un plan de vol de l'aéronef 10, depuis son décollage jusqu'à son atterrissage.
Chaque système de génération de trajectoire de consigne 18 est externe au dispositif de génération 30. Chaque système externe de génération 18 est en outre distinct du système de gestion du vol 17. Le système externe de génération 18 est, par exemple, un deuxième système de gestion du vol de l'aéronef, également noté
FMS2. En variante, le système externe de génération 18 est un système d'acquisition d'une trajectoire provenant d'un appareil externe à l'aéronef 10, la trajectoire de consigne
11 provenant par exemple d'une liaison de données (de l'anglais datalink) ou encore d'une tablette électronique de type EFB (de l'anglais Electronic Flight Bag).
Le système d'alerte de trafic et d'évitement de collision 19A est connu en soi, et est adapté pour surveiller l'espace aérien autour de l'aéronef 10, afin de détecter notamment les autres aéronefs équipés d'un transpondeur actif, voire même de fournir une ou plusieurs contraintes de trajectoire ou encore de proposer une ou plusieurs trajectoires d'évitement. Cette détection est indépendante du contrôle du trafic aérien effectué par les contrôleurs du trafic aérien.
Le système d'alerte et d'évitement de collision avec le terrain 19B est connu en soi, et est adapté pour combiner des données de vol (position, vitesse) avec une modélisation du terrain, ou avec des mesures issues d'un radioaltimètre, pour calculer les intersections potentielles de la trajectoire de l'aéronef avec le sol, et le cas échéant, générer des alertes, voire même de fournir une ou plusieurs contraintes de trajectoire ou encore de proposer une ou plusieurs trajectoires d'évitement..
Les capteurs 21 sont notamment propres à fournir des informations relatives à
la position d'éléments de l'ensemble de gouvernes et d'actionneurs 13, par exemple la position d'une gouverne, et/ou relatives à l'état des moteurs 15, et/ou relatives à des configurations d'hypersustentation, et/ou encore relatives à l'état déployé ou non des trains d'atterrissage.
Les capteurs 21 sont en outre propres à fournir des informations relatives au positionnement et à la dynamique de l'aéronef, telles que des attitudes, des accélérations, une vitesse sol, une route, une altitude, une latitude, une longitude, et/ou relatives à
l'environnement de l'aéronef 10, de préférence relative à l'atmosphère dans laquelle évolue l'aéronef 10, par exemple une pression, ou encore une température.
Chaque manche 22 est adapté pour permettre à un utilisateur de contrôler les attitudes de l'aéronef 10. De façon classique, chaque manche 22 est un levier de commande adapté pour être actionné selon des mouvements transversaux, des mouvements longitudinaux ou toute combinaison de mouvements transversaux et longitudinaux. Autrement dit, chaque manche 22 est mobile selon au moins deux directions de déplacement distinctes, les directions de déplacement étant en outre perpendiculaires l'une de l'autre dans l'exemple de réalisation décrit.
Plus précisément, chaque manche 22 est adapté pour permettre à un utilisateur de contrôler l'angle de roulis par des mouvements transversaux du manche, et l'angle de tangage, aussi appelé assiette longitudinale, ou le facteur de charge par des mouvements longitudinaux du manche.
Le système d'alerte de trafic et d'évitement de collision 19A est connu en soi, et est adapté pour surveiller l'espace aérien autour de l'aéronef 10, afin de détecter notamment les autres aéronefs équipés d'un transpondeur actif, voire même de fournir une ou plusieurs contraintes de trajectoire ou encore de proposer une ou plusieurs trajectoires d'évitement. Cette détection est indépendante du contrôle du trafic aérien effectué par les contrôleurs du trafic aérien.
Le système d'alerte et d'évitement de collision avec le terrain 19B est connu en soi, et est adapté pour combiner des données de vol (position, vitesse) avec une modélisation du terrain, ou avec des mesures issues d'un radioaltimètre, pour calculer les intersections potentielles de la trajectoire de l'aéronef avec le sol, et le cas échéant, générer des alertes, voire même de fournir une ou plusieurs contraintes de trajectoire ou encore de proposer une ou plusieurs trajectoires d'évitement..
Les capteurs 21 sont notamment propres à fournir des informations relatives à
la position d'éléments de l'ensemble de gouvernes et d'actionneurs 13, par exemple la position d'une gouverne, et/ou relatives à l'état des moteurs 15, et/ou relatives à des configurations d'hypersustentation, et/ou encore relatives à l'état déployé ou non des trains d'atterrissage.
Les capteurs 21 sont en outre propres à fournir des informations relatives au positionnement et à la dynamique de l'aéronef, telles que des attitudes, des accélérations, une vitesse sol, une route, une altitude, une latitude, une longitude, et/ou relatives à
l'environnement de l'aéronef 10, de préférence relative à l'atmosphère dans laquelle évolue l'aéronef 10, par exemple une pression, ou encore une température.
Chaque manche 22 est adapté pour permettre à un utilisateur de contrôler les attitudes de l'aéronef 10. De façon classique, chaque manche 22 est un levier de commande adapté pour être actionné selon des mouvements transversaux, des mouvements longitudinaux ou toute combinaison de mouvements transversaux et longitudinaux. Autrement dit, chaque manche 22 est mobile selon au moins deux directions de déplacement distinctes, les directions de déplacement étant en outre perpendiculaires l'une de l'autre dans l'exemple de réalisation décrit.
Plus précisément, chaque manche 22 est adapté pour permettre à un utilisateur de contrôler l'angle de roulis par des mouvements transversaux du manche, et l'angle de tangage, aussi appelé assiette longitudinale, ou le facteur de charge par des mouvements longitudinaux du manche.
12 Chaque palonnier 23 est connu en soi, et est adapté pour permettre à un utilisateur de contrôler l'évolution de l'angle de lacet et le freinage au sol de l'aéronef 10.
Chaque manette 24 est adaptée pour engendrer une variation de la poussée ou de la puissance des moteurs 15 de l'aéronef via le système de contrôle moteur 14.
Chaque manette 24 est, par exemple, un levier de commande adapté pour être actionné
selon des mouvements longitudinaux pour un aéronef à voilure fixe, et selon des mouvements verticaux pour un aéronef à voilure tournante. Autrement dit, chaque manette 24 est mobile selon une direction de déplacement, à savoir la direction longitudinale ou verticale.
Chaque organe primaire 22, 23, 24 comporte chacun une position de repos pour chaque direction de déplacement, la position de repos, également appelée position neutre, étant la position de l'organe primaire 22, 23, 24 lorsqu'il n'est pas manipulé, correspondant de préférence à la position médiane entre les valeurs extrêmes d'un débattement D de l'organe primaire 22, 23, 24 correspondant suivant la direction de déplacement correspondante. Sur la figure 3, la position de repos est la position correspondant à l'axe PR.
En complément, chaque manche 22 et chaque manette 24 sont chacun un levier de commande à retour d'effort mécanique contrôlable, c'est-à-dire pilotable, et une loi de retour d'effort mécanique définit l'effort mécanique fourni par chaque levier 22, 24 en fonction du débattement D de chaque levier 22, 24 par rapport à sa position de repos.
Selon ce complément, chaque manche 22 et chaque manette 24 sont alors généralement plus spécifiquement appelés mini-manche et mini-manette.
En complément, la loi de retour d'effort mécanique est fonction d'autres paramètres, tels que l'état des actionneurs ou des systèmes de guidage par exemple.
En complément, chaque levier de commande, formant chaque manette 24 et/ou chaque manche 22, comporte au moins une position prédéterminée de référence, la ou les positions de référence correspondant par exemple à des crans de position, non représentés.
En complément, l'organe annexe de commande 28 est fixé à chaque manche 22 et/ou à chaque manette 24. Il est mobile selon au moins une direction, afin d'incrémenter ou de décrémenter au moins une consigne de guidage correspondante. Lorsque l'organe annexe de commande 28 est positionné sur la manette 24, la consigne de guidage correspondante est préférentiellement une consigne de vitesse air (CAS, TAS, MACH) ou de vitesse sol en roulage. Lorsque l'organe annexe de commande 28 est mobile selon deux directions distinctes, il est adapté pour incrémenter ou décrémenter deux consignes de guidage distinctes. Lorsque l'organe annexe de commande 28 est positionné
sur le
Chaque manette 24 est adaptée pour engendrer une variation de la poussée ou de la puissance des moteurs 15 de l'aéronef via le système de contrôle moteur 14.
Chaque manette 24 est, par exemple, un levier de commande adapté pour être actionné
selon des mouvements longitudinaux pour un aéronef à voilure fixe, et selon des mouvements verticaux pour un aéronef à voilure tournante. Autrement dit, chaque manette 24 est mobile selon une direction de déplacement, à savoir la direction longitudinale ou verticale.
Chaque organe primaire 22, 23, 24 comporte chacun une position de repos pour chaque direction de déplacement, la position de repos, également appelée position neutre, étant la position de l'organe primaire 22, 23, 24 lorsqu'il n'est pas manipulé, correspondant de préférence à la position médiane entre les valeurs extrêmes d'un débattement D de l'organe primaire 22, 23, 24 correspondant suivant la direction de déplacement correspondante. Sur la figure 3, la position de repos est la position correspondant à l'axe PR.
En complément, chaque manche 22 et chaque manette 24 sont chacun un levier de commande à retour d'effort mécanique contrôlable, c'est-à-dire pilotable, et une loi de retour d'effort mécanique définit l'effort mécanique fourni par chaque levier 22, 24 en fonction du débattement D de chaque levier 22, 24 par rapport à sa position de repos.
Selon ce complément, chaque manche 22 et chaque manette 24 sont alors généralement plus spécifiquement appelés mini-manche et mini-manette.
En complément, la loi de retour d'effort mécanique est fonction d'autres paramètres, tels que l'état des actionneurs ou des systèmes de guidage par exemple.
En complément, chaque levier de commande, formant chaque manette 24 et/ou chaque manche 22, comporte au moins une position prédéterminée de référence, la ou les positions de référence correspondant par exemple à des crans de position, non représentés.
En complément, l'organe annexe de commande 28 est fixé à chaque manche 22 et/ou à chaque manette 24. Il est mobile selon au moins une direction, afin d'incrémenter ou de décrémenter au moins une consigne de guidage correspondante. Lorsque l'organe annexe de commande 28 est positionné sur la manette 24, la consigne de guidage correspondante est préférentiellement une consigne de vitesse air (CAS, TAS, MACH) ou de vitesse sol en roulage. Lorsque l'organe annexe de commande 28 est mobile selon deux directions distinctes, il est adapté pour incrémenter ou décrémenter deux consignes de guidage distinctes. Lorsque l'organe annexe de commande 28 est positionné
sur le
13 manche 22, il est de préférence mobile selon deux directions distinctes perpendiculaires, l'une étant longitudinale et l'autre transversale. La consigne de guidage correspondante au déplacement longitudinal de l'organe annexe de commande 28 est alors préférentiellement l'altitude, et la consigne de guidage correspondante au déplacement transversal de l'organe annexe de commande 28 est alors préférentiellement le cap ou la route.
L'organe annexe de commande 28 est par exemple de forme conique lorsqu'il est mobile selon deux directions distinctes, ou en forme d'une molette lorsqu'il est mobile selon une unique direction. L'organe annexe de commande 28 associé à chaque manche 22 est de préférence de forme conique, et est également appelé sapin, et celui associé à
chaque manette 24 est de préférence en forme de molette.
Par attitudes , on entend les angles orientés pris entre des axes prédéterminés de l'aéronef, dits axes aéronef, et leur projection sur des plans de référence. Parmi les attitudes, on distingue l'angle de roulis ou de gîte, l'angle de tangage ou assiette longitudinale, et le cap, connus en soi et rappelés ci-après, en référence à
la figure 2.
Les plans de référence sont déterminés à partir de trois axes de référence.
Les axes aéronef et les axes de référence sont concourants en un point prédéterminé A de l'aéronef 10, A étant par exemple proche du centre de gravité de l'aéronef.
Les axes de référence sont les axes du référentiel terrestre local et comprennent un axe de référence vertical zo, un axe de référence longitudinal xo et un axe de référence latéral yo, formant une base orthonormée directe (x0,Y0,z0) dite base de référence .
L'axe de référence vertical zo est un axe orienté suivant la direction descendante du champ de pesanteur local et passant par le point prédéterminé A de l'aéronef. L'axe de référence longitudinal xo est un axe orienté dans une direction prédéterminée, par exemple vers le Nord magnétique ou géographique, et orthogonal à l'axe de référence vertical zo. L'axe de référence latéral yo complète zo et xo pour former la base de référence .
Les axes de référence vertical zo et longitudinal xo forment un plan de référence vertical. Les axes de référence latéral yo et longitudinal xo forment un plan de référence horizontal.
Les axes aéronef comprennent l'axe aéronef longitudinal xl, l'axe aéronef vertical z1 et l'axe aéronef latéral Yi, formant une base orthonormée directe (xi,yi,zi) dite base aéronef .
L'axe aéronef longitudinal x1 est un axe orienté vers l'avant de l'aéronef, passant par le point prédéterminé A et appartenant à un plan de symétrie de l'aéronef.
Le plan de
L'organe annexe de commande 28 est par exemple de forme conique lorsqu'il est mobile selon deux directions distinctes, ou en forme d'une molette lorsqu'il est mobile selon une unique direction. L'organe annexe de commande 28 associé à chaque manche 22 est de préférence de forme conique, et est également appelé sapin, et celui associé à
chaque manette 24 est de préférence en forme de molette.
Par attitudes , on entend les angles orientés pris entre des axes prédéterminés de l'aéronef, dits axes aéronef, et leur projection sur des plans de référence. Parmi les attitudes, on distingue l'angle de roulis ou de gîte, l'angle de tangage ou assiette longitudinale, et le cap, connus en soi et rappelés ci-après, en référence à
la figure 2.
Les plans de référence sont déterminés à partir de trois axes de référence.
Les axes aéronef et les axes de référence sont concourants en un point prédéterminé A de l'aéronef 10, A étant par exemple proche du centre de gravité de l'aéronef.
Les axes de référence sont les axes du référentiel terrestre local et comprennent un axe de référence vertical zo, un axe de référence longitudinal xo et un axe de référence latéral yo, formant une base orthonormée directe (x0,Y0,z0) dite base de référence .
L'axe de référence vertical zo est un axe orienté suivant la direction descendante du champ de pesanteur local et passant par le point prédéterminé A de l'aéronef. L'axe de référence longitudinal xo est un axe orienté dans une direction prédéterminée, par exemple vers le Nord magnétique ou géographique, et orthogonal à l'axe de référence vertical zo. L'axe de référence latéral yo complète zo et xo pour former la base de référence .
Les axes de référence vertical zo et longitudinal xo forment un plan de référence vertical. Les axes de référence latéral yo et longitudinal xo forment un plan de référence horizontal.
Les axes aéronef comprennent l'axe aéronef longitudinal xl, l'axe aéronef vertical z1 et l'axe aéronef latéral Yi, formant une base orthonormée directe (xi,yi,zi) dite base aéronef .
L'axe aéronef longitudinal x1 est un axe orienté vers l'avant de l'aéronef, passant par le point prédéterminé A et appartenant à un plan de symétrie de l'aéronef.
Le plan de
14 symétrie de l'aéronef est généralement lié à la définition géométrique de la cellule de l'aéronef, il s'agit par exemple du plan passant par le nez de l'aéronef et le point A et orthogonal au plan formé par la voilure de l'aéronef au repos. L'axe aéronef latéral Yi est l'axe perpendiculaire au plan de symétrie et orienté vers la droite de l'aéronef, c'est-à-dire la droite d'un observateur à bord de l'aéronef et regardant vers l'avant de l'aéronef. L'axe aéronef vertical z1 complète y1 et x1 pour former la base aéronef .
L'angle szl) entre l'axe aéronef latéral y1 et le plan de référence horizontal est l'angle de roulis. L'angle 6 entre l'axe aéronef longitudinal x1 et le plan de référence horizontal est l'angle de tangage. L'angle gi entre l'axe aéronef longitudinal x1 et le plan de référence vertical est le cap. (1), 6 et gi sont généralement appelés les angles d'Euler permettant de passer du repère aéronef au repère de référence.
Le dispositif de génération 30 comprend un écran d'affichage 32 et une unité
de traitement d'informations 34 formée par exemple d'une mémoire 36 et d'un processeur 38 associé à la mémoire 36.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le dispositif de génération 30 est distinct du système de commande de vol 12, du système de contrôle moteur 14, du dispositif de pilotage automatique 16, du système de gestion du vol 17, du ou des systèmes externes de génération 18 et des systèmes de protection 19A, 19B.
En variante, non représentée, le dispositif de génération 30 est intégré à
l'un quelconque des éléments choisis parmi les éléments suivants : le système de commande de vol 12, le système de contrôle moteur 14, le dispositif de pilotage automatique 16, le système de gestion du vol 17, le ou les systèmes externes de génération 18 et les systèmes de protection 19A, 19B. L'écran d'affichage 32, et respectivement l'unité de traitement d'informations 34, correspondent alors à l'écran d'affichage, et respectivement à l'unité de traitement d'informations, non représentés, dudit élément. Selon cette variante, le dispositif de génération 30 est de préférence intégré au système de commande de vol 12.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 40 de calcul d'une trajectoire de consigne en fonction d'au moins une consigne de guidage ou en fonction d'une grandeur mécanique acquise relative à l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24, telle que le débattement D dudit organe ou un effort mécanique F appliqué contre ledit organe selon la direction correspondante, chaque consigne de guidage étant sélectionnée par l'équipage 26 via l'un des organes de commande 22, 23, 24, 28, 29 ou élaborée à partir de contraintes issues de l'un des systèmes de protection 19A, 19B ou acquise du système de gestion du vol 17 ou encore acquise du ou des systèmes externes de génération 18. Le logiciel de calcul 40 forme, lorsqu'il est exécuté par le processeur 38, un module de calcul de trajectoire de consigne, interne au dispositif de génération 30.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 42 de sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement, tels qu'un premier 5 mode de fonctionnement Ml, un deuxième mode de fonctionnement M2, un troisième mode de fonctionnement M3 et un quatrième mode de fonctionnement M4. Ces différents modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 seront décrits plus en détail par la suite.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 44 d'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol 17, la trajectoire de consigne 10 préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 46 d'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul 40 et le ou les systèmes externes de génération 18, la trajectoire de consigne alternative comportant un
L'angle szl) entre l'axe aéronef latéral y1 et le plan de référence horizontal est l'angle de roulis. L'angle 6 entre l'axe aéronef longitudinal x1 et le plan de référence horizontal est l'angle de tangage. L'angle gi entre l'axe aéronef longitudinal x1 et le plan de référence vertical est le cap. (1), 6 et gi sont généralement appelés les angles d'Euler permettant de passer du repère aéronef au repère de référence.
Le dispositif de génération 30 comprend un écran d'affichage 32 et une unité
de traitement d'informations 34 formée par exemple d'une mémoire 36 et d'un processeur 38 associé à la mémoire 36.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le dispositif de génération 30 est distinct du système de commande de vol 12, du système de contrôle moteur 14, du dispositif de pilotage automatique 16, du système de gestion du vol 17, du ou des systèmes externes de génération 18 et des systèmes de protection 19A, 19B.
En variante, non représentée, le dispositif de génération 30 est intégré à
l'un quelconque des éléments choisis parmi les éléments suivants : le système de commande de vol 12, le système de contrôle moteur 14, le dispositif de pilotage automatique 16, le système de gestion du vol 17, le ou les systèmes externes de génération 18 et les systèmes de protection 19A, 19B. L'écran d'affichage 32, et respectivement l'unité de traitement d'informations 34, correspondent alors à l'écran d'affichage, et respectivement à l'unité de traitement d'informations, non représentés, dudit élément. Selon cette variante, le dispositif de génération 30 est de préférence intégré au système de commande de vol 12.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 40 de calcul d'une trajectoire de consigne en fonction d'au moins une consigne de guidage ou en fonction d'une grandeur mécanique acquise relative à l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24, telle que le débattement D dudit organe ou un effort mécanique F appliqué contre ledit organe selon la direction correspondante, chaque consigne de guidage étant sélectionnée par l'équipage 26 via l'un des organes de commande 22, 23, 24, 28, 29 ou élaborée à partir de contraintes issues de l'un des systèmes de protection 19A, 19B ou acquise du système de gestion du vol 17 ou encore acquise du ou des systèmes externes de génération 18. Le logiciel de calcul 40 forme, lorsqu'il est exécuté par le processeur 38, un module de calcul de trajectoire de consigne, interne au dispositif de génération 30.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 42 de sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement, tels qu'un premier 5 mode de fonctionnement Ml, un deuxième mode de fonctionnement M2, un troisième mode de fonctionnement M3 et un quatrième mode de fonctionnement M4. Ces différents modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 seront décrits plus en détail par la suite.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 44 d'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol 17, la trajectoire de consigne 10 préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 46 d'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul 40 et le ou les systèmes externes de génération 18, la trajectoire de consigne alternative comportant un
15 ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 48 de génération de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à
la sélection du premier mode de fonctionnement Ml, et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement M2, M3, M4.
La mémoire 36 est en outre apte à stocker un logiciel 50 d'affichage à l'écran d'informations d'aide au pilotage à destination de l'équipage 26.
Le processeur 38 est propre à charger et à exécuter chacun des logiciels 40, 42, 44, 46, 48 et 50.
Le logiciel de sélection 42, respectivement le logiciel d'acquisition 44, respectivement le logiciel d'obtention 46, respectivement le logiciel de génération 48, et respectivement le logiciel d'affichage 50 forment des moyens de sélection d'au moins un mode de fonctionnement Ml, M2, M3, M4, des moyens d'acquisition de la trajectoire de consigne préparée, des moyens d'obtention de la trajectoire de consigne alternative, des moyens de génération de la trajectoire de consigne résultante et des moyens d'affichage d'informations d'aide au pilotage.
En variante, le module de calcul 40, les moyens de sélection 42, les moyens d'acquisition 44, les moyens d'obtention 46, les moyens de génération 48 et les moyens
La mémoire 36 est apte à stocker un logiciel 48 de génération de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à
la sélection du premier mode de fonctionnement Ml, et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement M2, M3, M4.
La mémoire 36 est en outre apte à stocker un logiciel 50 d'affichage à l'écran d'informations d'aide au pilotage à destination de l'équipage 26.
Le processeur 38 est propre à charger et à exécuter chacun des logiciels 40, 42, 44, 46, 48 et 50.
Le logiciel de sélection 42, respectivement le logiciel d'acquisition 44, respectivement le logiciel d'obtention 46, respectivement le logiciel de génération 48, et respectivement le logiciel d'affichage 50 forment des moyens de sélection d'au moins un mode de fonctionnement Ml, M2, M3, M4, des moyens d'acquisition de la trajectoire de consigne préparée, des moyens d'obtention de la trajectoire de consigne alternative, des moyens de génération de la trajectoire de consigne résultante et des moyens d'affichage d'informations d'aide au pilotage.
En variante, le module de calcul 40, les moyens de sélection 42, les moyens d'acquisition 44, les moyens d'obtention 46, les moyens de génération 48 et les moyens
16 d'affichage 50 sont réalisés sous forme de composants logiques programmables, ou encore sous forme de circuits intégrés dédiés.
Le module de calcul 40 est adapté pour calculer un ou plusieurs segments de trajectoire de consigne en fonction d'au moins une consigne de guidage ou en fonction de la grandeur mécanique D, F relative à l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24.
Pour chaque segment de trajectoire de consigne, au moins une caractéristique aéronautique de l'aéronef 10 est constante, chaque caractéristique aéronautique étant choisie parmi le groupe consistant en : un rayon de virage, une route, une pente sol, une altitude (absolue, barométrique, relative au terrain), une vitesse sol, une vitesse verticale, un angle de roulis, une assiette longitudinale, un cap, un facteur de charge, une accélération latérale, un taux de roulis, un taux de variation d'assiette longitudinale, une accélération sur pente, un taux de variation d'accélération sur pente, un niveau d'énergie tel qu'un régime moteur spécifique, un niveau de performance tel qu'un meilleur taux de montée, un taux d'accélération et une vitesse relative à l'air CAS (de l'anglais Calibrated Airspeed), TAS (de l'anglais True Airspeed), MACH, une position et un angle de dérapage.
La consigne d'accélération sur pente est une consigne d'une accélération selon la direction portée par un vecteur vitesse choisi parmi le vecteur vitesse air Va et le vecteur vitesse sol V.
Le segment de trajectoire de consigne comporte, par exemple, un premier point ou plan de passage de référence et un second point ou plan de passage de référence, le premier point ou plan de passage de référence formant le début du segment et le second point de passage de référence formant la fin du segment.
En variante, le segment de trajectoire de consigne est défini par d'autres conditions de début et de fin, ces conditions dépendant par exemple de l'environnement extérieur de l'aéronef 10 et des performances de l'aéronef. A titre d'exemple, la condition de début d'un segment de trajectoire contenant une consigne de vitesse CAS
constante de 250 noeuds, est le franchissement d'une altitude de 10 000 pieds. A titre d'exemple additionnel, la condition de fin d'un segment de trajectoire contenant une consigne de vitesse verticale constante est la condition de capture d'altitude optimale du segment de trajectoire de consigne suivant une consigne d'altitude constante. La condition de capture d'altitude optimale correspond par exemple à une capture d'altitude réalisée avec un facteur de charge n'excédant pas un seuil prédéfini de confort, tel qu'un seuil égal à 0,05 g, et conduisant à une manoeuvre sans dépassement du segment de trajectoire suivant.
Comme connu en soi, une capture d'altitude est une transition d'une phase de variation
Le module de calcul 40 est adapté pour calculer un ou plusieurs segments de trajectoire de consigne en fonction d'au moins une consigne de guidage ou en fonction de la grandeur mécanique D, F relative à l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24.
Pour chaque segment de trajectoire de consigne, au moins une caractéristique aéronautique de l'aéronef 10 est constante, chaque caractéristique aéronautique étant choisie parmi le groupe consistant en : un rayon de virage, une route, une pente sol, une altitude (absolue, barométrique, relative au terrain), une vitesse sol, une vitesse verticale, un angle de roulis, une assiette longitudinale, un cap, un facteur de charge, une accélération latérale, un taux de roulis, un taux de variation d'assiette longitudinale, une accélération sur pente, un taux de variation d'accélération sur pente, un niveau d'énergie tel qu'un régime moteur spécifique, un niveau de performance tel qu'un meilleur taux de montée, un taux d'accélération et une vitesse relative à l'air CAS (de l'anglais Calibrated Airspeed), TAS (de l'anglais True Airspeed), MACH, une position et un angle de dérapage.
La consigne d'accélération sur pente est une consigne d'une accélération selon la direction portée par un vecteur vitesse choisi parmi le vecteur vitesse air Va et le vecteur vitesse sol V.
Le segment de trajectoire de consigne comporte, par exemple, un premier point ou plan de passage de référence et un second point ou plan de passage de référence, le premier point ou plan de passage de référence formant le début du segment et le second point de passage de référence formant la fin du segment.
En variante, le segment de trajectoire de consigne est défini par d'autres conditions de début et de fin, ces conditions dépendant par exemple de l'environnement extérieur de l'aéronef 10 et des performances de l'aéronef. A titre d'exemple, la condition de début d'un segment de trajectoire contenant une consigne de vitesse CAS
constante de 250 noeuds, est le franchissement d'une altitude de 10 000 pieds. A titre d'exemple additionnel, la condition de fin d'un segment de trajectoire contenant une consigne de vitesse verticale constante est la condition de capture d'altitude optimale du segment de trajectoire de consigne suivant une consigne d'altitude constante. La condition de capture d'altitude optimale correspond par exemple à une capture d'altitude réalisée avec un facteur de charge n'excédant pas un seuil prédéfini de confort, tel qu'un seuil égal à 0,05 g, et conduisant à une manoeuvre sans dépassement du segment de trajectoire suivant.
Comme connu en soi, une capture d'altitude est une transition d'une phase de variation
17 d'altitude (montée ou descente) de l'aéronef 10 à une phase de maintien de l'altitude de l'aéronef.
De façon optionnelle, un ou plusieurs points prédéfinis de passage sont ajoutés à
un segment correspondant de trajectoire, pour définir d'avantage ledit segment de trajectoire. Ces points prédéfinis de passage forment alors des points intermédiaires de passage entre le début et la fin du segment de trajectoire correspondant.
A titre d'exemple, dans le cas d'un vol rectiligne équilibré en palier, la trajectoire consigne résultante comporte trois segments, un pour chaque axe. Le segment longitudinal est une tenue de vitesse, par exemple un segment à CAS constante, le segment vertical est une tenue d'altitude, par exemple un segment à altitude barométrique constante, et le segment latéral est une tenue de cap, c'est-à-dire un segment à cap constant.
A titre d'exemple additionnel, pour descendre à une altitude inférieure, la trajectoire de consigne résultante contient deux segments verticaux. Le premier segment vertical est défini par une descente à régime moteur spécifique, par exemple un régime minimum IDLE, et le second par l'altitude barométrique inférieure souhaitée.
Le premier segment est alors séquence, c'est-à-dire supprimé et remplacé par le segment suivant, dès que les conditions d'activation du segment suivant sont vérifiées, c'est-à-dire dès que la condition de capture d'altitude optimale est vérifiée.
A titre d'exemple additionnel, pour changer de cap par la droite, la trajectoire de consigne résultante contient deux segments latéraux. Le premier, un virage par la droite, est défini par un roulis constant et positif (par exemple 150 de roulis) et le second est défini par le cap de sortie souhaité.
A titre d'exemple additionnel, dans le cas d'une forte action sur le manche 22 suivant l'axe latéral, la trajectoire latérale comporte en première position, c'est-à-dire en position active, un segment de tenue de taux de roulis ; le taux de roulis étant calculé à
partir du débattement du manche 22. La trajectoire latérale comporte alors en seconde position un segment à roulis constant, cette consigne de roulis étant par exemple une prédiction du roulis calculée par le module de calcul 40. Le premier segment est par exemple séquence lorsque le manche 22 revient en position neutre suivant la direction latérale, c'est-à-dire lorsque la position latérale du manche 22 ne conduit plus à calculer un segment de tenue de taux de roulis. Ainsi, une action sur le manche 22 définit un segment de trajectoire latérale.
Dans le cas du calcul de segments de trajectoire de consigne en fonction de la grandeur mécanique D, F relative à l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24, le module de calcul 40 est adapté pour lire un signal de commande émis par chacun des
De façon optionnelle, un ou plusieurs points prédéfinis de passage sont ajoutés à
un segment correspondant de trajectoire, pour définir d'avantage ledit segment de trajectoire. Ces points prédéfinis de passage forment alors des points intermédiaires de passage entre le début et la fin du segment de trajectoire correspondant.
A titre d'exemple, dans le cas d'un vol rectiligne équilibré en palier, la trajectoire consigne résultante comporte trois segments, un pour chaque axe. Le segment longitudinal est une tenue de vitesse, par exemple un segment à CAS constante, le segment vertical est une tenue d'altitude, par exemple un segment à altitude barométrique constante, et le segment latéral est une tenue de cap, c'est-à-dire un segment à cap constant.
A titre d'exemple additionnel, pour descendre à une altitude inférieure, la trajectoire de consigne résultante contient deux segments verticaux. Le premier segment vertical est défini par une descente à régime moteur spécifique, par exemple un régime minimum IDLE, et le second par l'altitude barométrique inférieure souhaitée.
Le premier segment est alors séquence, c'est-à-dire supprimé et remplacé par le segment suivant, dès que les conditions d'activation du segment suivant sont vérifiées, c'est-à-dire dès que la condition de capture d'altitude optimale est vérifiée.
A titre d'exemple additionnel, pour changer de cap par la droite, la trajectoire de consigne résultante contient deux segments latéraux. Le premier, un virage par la droite, est défini par un roulis constant et positif (par exemple 150 de roulis) et le second est défini par le cap de sortie souhaité.
A titre d'exemple additionnel, dans le cas d'une forte action sur le manche 22 suivant l'axe latéral, la trajectoire latérale comporte en première position, c'est-à-dire en position active, un segment de tenue de taux de roulis ; le taux de roulis étant calculé à
partir du débattement du manche 22. La trajectoire latérale comporte alors en seconde position un segment à roulis constant, cette consigne de roulis étant par exemple une prédiction du roulis calculée par le module de calcul 40. Le premier segment est par exemple séquence lorsque le manche 22 revient en position neutre suivant la direction latérale, c'est-à-dire lorsque la position latérale du manche 22 ne conduit plus à calculer un segment de tenue de taux de roulis. Ainsi, une action sur le manche 22 définit un segment de trajectoire latérale.
Dans le cas du calcul de segments de trajectoire de consigne en fonction de la grandeur mécanique D, F relative à l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24, le module de calcul 40 est adapté pour lire un signal de commande émis par chacun des
18 organes primaires de commande 22, 23, 24, le signal de commande étant fonction de la grandeur mécanique D, F, puis pour convertir chaque signal de commande en une consigne primaire, telle qu'en une consigne d'accélération longitudinale, ou en une consigne de facteur de charge, ou en une consigne de variation d'assiette longitudinale, ou en une consigne de taux de roulis, à partir éventuellement en outre de données en provenance des capteurs 21.
Le module de calcul 40 est alors adapté pour calculer, à partir du signal de commande converti en consigne primaire, une estimation de la variation au cours du temps, depuis une date de calcul T jusqu'à une date de prédiction T', de la grandeur correspondant au signal de commande. Le module de calcul 40 est également propre à
calculer la transformée du signal de commande via une transformation prédéterminée.
Une telle transformation a pour but de fournir un signal représentatif d'une estimation en au moins une date postérieure T* à la date de calcul T, tel qu'en des dates antérieure et postérieure à la date de prédiction T', de l'évolution future du signal de commande à partir de la valeur du signal de commande en au moins une date antérieure ou égale à
la date de calcul T.
Par exemple, un filtre est appliqué au signal de commande.
Par exemple, dans le cas de signaux continus, le filtre est un filtre linéaire de fonction de transfert H prédéterminée.
Par exemple, dans le cas de signaux discrets, chaque échantillon de la transformée du signal de commande est fonction d'un ou de plusieurs échantillons du signal de commande et d'un ou de plusieurs échantillons précédents de la transformée du signal de commande.
Avantageusement, la fonction de transfert H est la fonction de transfert d'un filtre présentant une phase positive dans une bande de fréquences prédéterminée.
Avantageusement, le filtre de fonction de transfert H présente une phase positive dans la bande de fréquences comprise entre 0 Hz et 20 Hz, de préférence comprise entre 0 Hz et 10 Hz, de préférence encore comprise entre 0 Hz et 5 Hz.
La fonction de transfert H est par exemple la fonction de transfert d'un filtre passe-haut.
Par exemple, dans le cas de signaux continus, dans le domaine de Laplace, une expression simple d'un filtre passe-haut H s'écrit :
H(p)= G (1) 1+ Kp où les coefficients G, K sont les coefficients de la fonction de transfert H
et p représente la variable de Laplace.
Le module de calcul 40 est alors adapté pour calculer, à partir du signal de commande converti en consigne primaire, une estimation de la variation au cours du temps, depuis une date de calcul T jusqu'à une date de prédiction T', de la grandeur correspondant au signal de commande. Le module de calcul 40 est également propre à
calculer la transformée du signal de commande via une transformation prédéterminée.
Une telle transformation a pour but de fournir un signal représentatif d'une estimation en au moins une date postérieure T* à la date de calcul T, tel qu'en des dates antérieure et postérieure à la date de prédiction T', de l'évolution future du signal de commande à partir de la valeur du signal de commande en au moins une date antérieure ou égale à
la date de calcul T.
Par exemple, un filtre est appliqué au signal de commande.
Par exemple, dans le cas de signaux continus, le filtre est un filtre linéaire de fonction de transfert H prédéterminée.
Par exemple, dans le cas de signaux discrets, chaque échantillon de la transformée du signal de commande est fonction d'un ou de plusieurs échantillons du signal de commande et d'un ou de plusieurs échantillons précédents de la transformée du signal de commande.
Avantageusement, la fonction de transfert H est la fonction de transfert d'un filtre présentant une phase positive dans une bande de fréquences prédéterminée.
Avantageusement, le filtre de fonction de transfert H présente une phase positive dans la bande de fréquences comprise entre 0 Hz et 20 Hz, de préférence comprise entre 0 Hz et 10 Hz, de préférence encore comprise entre 0 Hz et 5 Hz.
La fonction de transfert H est par exemple la fonction de transfert d'un filtre passe-haut.
Par exemple, dans le cas de signaux continus, dans le domaine de Laplace, une expression simple d'un filtre passe-haut H s'écrit :
H(p)= G (1) 1+ Kp où les coefficients G, K sont les coefficients de la fonction de transfert H
et p représente la variable de Laplace.
19 La valeur de tout ou partie des coefficients G, K de la fonction de transfert H varie en fonction des données fournies par les capteurs 21. Les différentes valeurs autorisées pour les coefficients G, K sont stockées dans la mémoire 36.
Par exemple, pour la prédiction du taux de roulis ou du facteur de charge, la fonction de transfert H s'écrit :
H(p)= 1 (2) 1+p Dans le cas de signaux discrets, la relation entre les échantillons en entrée et en sortie du filtre se déduit classiquement des expressions précédentes de la fonction de transfert H.
Le module de calcul 40 est adapté pour modifier les valeurs des coefficients G, K
en fonction des données fournies par les capteurs 21.
Le module de calcul 40 est en outre adapté pour calculer une intégrale par rapport au temps d'un signal dépendant du signal de commande, et pour ajouter la valeur de l'intégrale calculée à la valeur courante de la grandeur correspondante.
En complément facultatif, le module de calcul 40 est adapté pour corriger l'estimation calculée, par exemple en fonction d'une estimation calculée pour un autre axe aéronef. Une telle correction traduit notamment la variation au cours du temps des angles entre les axes aéronef et les axes de référence, et donc la variation au cours du temps de la projection des vecteurs-vitesses de l'aéronef dans la base de référence.
Une telle correction traduit également la variation au cours du temps des modules des vitesses de l'aéronef 10. Par exemple, une telle correction tient compte de la relation entre la vitesse verticale et la pente, et de la relation entre la vitesse verticale et la vitesse sol. Une telle correction traduit également par exemple la relation entre l'angle de roulis, la vitesse sol et un rayon de virage, le rayon de virage étant une notion connue de l'homme du métier.
Le module de calcul 40 est également adapté pour corriger l'estimation calculée en cas de variation de la valeur mesurée par un ou plusieurs capteurs 21 prédéterminés.
L'estimation calculée est alors par exemple utilisée pour définir un segment de trajectoire, tel qu'un segment de trajectoire à roulis constant, et/ou à
accélération sur pente constante, et/ou à assiette longitudinale constante, et/ou encore à
vitesse verticale ou pente constante. L'estimation est par exemple également utilisée pour l'affichage de la trajectoire de consigne résultante.
Chaque consigne de guidage est choisie parmi le groupe consistant en : une consigne de rayon de virage, une consigne de route, une consigne de pente sol, une consigne d'altitude (barométrique, absolue, relative au sol), une consigne de vitesse sol, une consigne de vitesse verticale, une consigne de roulis, une consigne d'assiette longitudinale, une consigne de cap, une consigne de facteur de charge, une consigne d'accélération latérale, une consigne de taux de roulis, une consigne de taux de variation d'assiette longitudinale, une consigne d'accélération sur pente, une consigne de taux de variation d'accélération sur pente, une consigne de niveau d'énergie, une consigne de 5 niveau de performance, une consigne de trajectoire sol associée à un point de passage, une consigne de vitesse relative à l'air (CAS, TAS, MACH), une consigne d'angle de dérapage, et une consigne de position.
Chaque consigne de guidage est alors élaborée à partir d'au moins une contrainte issue de l'un des systèmes de protection 19A, 19B, ou bien sélectionnée par l'équipage 10 26 via l'un des organes de commande 22, 23, 24, 28, 29, ou bien acquise du système de gestion du vol 17, ou encore acquise du ou des systèmes externes de génération 18.
Lorsque la consigne de guidage est élaborée à partir de contraintes issues de l'un des systèmes de protection 19A, 19B, la consigne de guidage est également appelée consigne de protection. Parmi les consignes de guidage précitées, n'importe quelle 15 consigne de guidage est susceptible d'être élaborée à partir de contraintes issues de l'un des systèmes de protection 19A, 19B.
Lorsque la consigne de guidage est sélectionnée par l'équipage 26 via la manipulation d'au moins un organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant, et en complément en fonction en outre de la manipulation de l'organe annexe de commande
Par exemple, pour la prédiction du taux de roulis ou du facteur de charge, la fonction de transfert H s'écrit :
H(p)= 1 (2) 1+p Dans le cas de signaux discrets, la relation entre les échantillons en entrée et en sortie du filtre se déduit classiquement des expressions précédentes de la fonction de transfert H.
Le module de calcul 40 est adapté pour modifier les valeurs des coefficients G, K
en fonction des données fournies par les capteurs 21.
Le module de calcul 40 est en outre adapté pour calculer une intégrale par rapport au temps d'un signal dépendant du signal de commande, et pour ajouter la valeur de l'intégrale calculée à la valeur courante de la grandeur correspondante.
En complément facultatif, le module de calcul 40 est adapté pour corriger l'estimation calculée, par exemple en fonction d'une estimation calculée pour un autre axe aéronef. Une telle correction traduit notamment la variation au cours du temps des angles entre les axes aéronef et les axes de référence, et donc la variation au cours du temps de la projection des vecteurs-vitesses de l'aéronef dans la base de référence.
Une telle correction traduit également la variation au cours du temps des modules des vitesses de l'aéronef 10. Par exemple, une telle correction tient compte de la relation entre la vitesse verticale et la pente, et de la relation entre la vitesse verticale et la vitesse sol. Une telle correction traduit également par exemple la relation entre l'angle de roulis, la vitesse sol et un rayon de virage, le rayon de virage étant une notion connue de l'homme du métier.
Le module de calcul 40 est également adapté pour corriger l'estimation calculée en cas de variation de la valeur mesurée par un ou plusieurs capteurs 21 prédéterminés.
L'estimation calculée est alors par exemple utilisée pour définir un segment de trajectoire, tel qu'un segment de trajectoire à roulis constant, et/ou à
accélération sur pente constante, et/ou à assiette longitudinale constante, et/ou encore à
vitesse verticale ou pente constante. L'estimation est par exemple également utilisée pour l'affichage de la trajectoire de consigne résultante.
Chaque consigne de guidage est choisie parmi le groupe consistant en : une consigne de rayon de virage, une consigne de route, une consigne de pente sol, une consigne d'altitude (barométrique, absolue, relative au sol), une consigne de vitesse sol, une consigne de vitesse verticale, une consigne de roulis, une consigne d'assiette longitudinale, une consigne de cap, une consigne de facteur de charge, une consigne d'accélération latérale, une consigne de taux de roulis, une consigne de taux de variation d'assiette longitudinale, une consigne d'accélération sur pente, une consigne de taux de variation d'accélération sur pente, une consigne de niveau d'énergie, une consigne de 5 niveau de performance, une consigne de trajectoire sol associée à un point de passage, une consigne de vitesse relative à l'air (CAS, TAS, MACH), une consigne d'angle de dérapage, et une consigne de position.
Chaque consigne de guidage est alors élaborée à partir d'au moins une contrainte issue de l'un des systèmes de protection 19A, 19B, ou bien sélectionnée par l'équipage 10 26 via l'un des organes de commande 22, 23, 24, 28, 29, ou bien acquise du système de gestion du vol 17, ou encore acquise du ou des systèmes externes de génération 18.
Lorsque la consigne de guidage est élaborée à partir de contraintes issues de l'un des systèmes de protection 19A, 19B, la consigne de guidage est également appelée consigne de protection. Parmi les consignes de guidage précitées, n'importe quelle 15 consigne de guidage est susceptible d'être élaborée à partir de contraintes issues de l'un des systèmes de protection 19A, 19B.
Lorsque la consigne de guidage est sélectionnée par l'équipage 26 via la manipulation d'au moins un organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant, et en complément en fonction en outre de la manipulation de l'organe annexe de commande
20 28, le module de calcul 40 est adapté pour calculer chaque consigne de guidage en fonction de la manipulation correspondante. La consigne de guidage sélectionnée par l'équipage 26 est de préférence choisie parmi le groupe consistant en : une consigne de rayon de virage, une consigne de route, une consigne de pente sol, une consigne d'altitude, une consigne de vitesse sol, une consigne de vitesse verticale, une consigne de roulis, une consigne d'assiette longitudinale, une consigne de cap, une consigne d'accélération latérale, une consigne d'accélération sur pente, une consigne de niveau d'énergie, une consigne de niveau de performance, une consigne de trajectoire sol associée à un point de passage, une consigne de vitesse relative à l'air (CAS, TAS, MACH), une consigne d'angle de dérapage, et une consigne de position.
Le module de calcul 40 est par exemple adapté pour calculer une consigne de vitesse verticale Vzc, ou encore une consigne de pente, en fonction d'une manipulation du manche 22 suivant sa direction longitudinale. La consigne de vitesse verticale Vzc, ou encore la consigne de pente, est associée à l'axe aéronef vertical z1.
Le module de calcul 40 est, par exemple, adapté pour calculer une consigne de roulis (pc, ou encore une consigne de rayon de virage IRc de l'aéronef, en fonction d'une
Le module de calcul 40 est par exemple adapté pour calculer une consigne de vitesse verticale Vzc, ou encore une consigne de pente, en fonction d'une manipulation du manche 22 suivant sa direction longitudinale. La consigne de vitesse verticale Vzc, ou encore la consigne de pente, est associée à l'axe aéronef vertical z1.
Le module de calcul 40 est, par exemple, adapté pour calculer une consigne de roulis (pc, ou encore une consigne de rayon de virage IRc de l'aéronef, en fonction d'une
21 manipulation du manche 22 suivant sa direction transversale. La consigne de roulis (pc, ou encore la consigne de rayon de virage Rc, est associée à l'axe aéronef latéral yl.
Le module de calcul 40 est par exemple apte à convertir un débattement longitudinal ou transversal acquis du manche 22 en un paramètre de commande, selon une loi de conversion classique.
Le module de calcul 40 est alors apte à élaborer la consigne de vitesse verticale Vzc ou la consigne de pente, ou encore la consigne de roulis cp, ou la consigne de rayon de virage Rc, en fonction de la position de l'aéronef 10 et du paramètre de commande résultant de la conversion précédente.
A titre d'exemple, dans le cas de l'axe aéronef vertical z1, la consigne de vitesse verticale Vzc à l'instant T1 est calculée en intégrant, entre deux instants To et T1, le paramètre de commande résultant de la conversion préalable du débattement longitudinal acquis, puis en additionnant cette intégrale à la consigne de vitesse verticale Vzc à
l'instant To.
Avantageusement, la consigne de pente, également notée consigne de FPA (de l'anglais Flight Path Angle), est calculée sur la base de la consigne de vitesse verticale Vzc par l'intermédiaire d'une estimation d'une vitesse sol Vsol mesurée via les capteurs 21 de l'aéronef à l'aide de l'équation suivante, vérifiée par la pente FPA :
FPA = arctan/ Vzc (3) Vs.9/
En variante, on calcule d'abord la consigne de pente, puis la consigne de vitesse verticale Vzc.
A titre d'exemple, dans le cas de l'axe aéronef latéral yl, la consigne de roulis (pc à
l'instant T1 est calculée en intégrant, entre deux instants To et T1, le paramètre de commande résultant de la conversion préalable du débattement transversal acquis, puis en additionnant cette intégrale à la consigne de roulis (pc à l'instant To Avantageusement, la consigne de rayon de virage sol Rc, est calculée sur la base de la consigne de roulis (pc précédemment élaborée, par l'intermédiaire d'une estimation d'une vitesse sol Vs01 mesurée via les capteurs 21 de l'aéronef à l'aide de l'équation suivante :
T, 2 v so/
R, = (4) tan(v, ) x g En variante, on calcule d'abord la consigne de rayon de virage sol Rc, puis la consigne de roulis (pc.
Le module de calcul 40 est par exemple apte à convertir un débattement longitudinal ou transversal acquis du manche 22 en un paramètre de commande, selon une loi de conversion classique.
Le module de calcul 40 est alors apte à élaborer la consigne de vitesse verticale Vzc ou la consigne de pente, ou encore la consigne de roulis cp, ou la consigne de rayon de virage Rc, en fonction de la position de l'aéronef 10 et du paramètre de commande résultant de la conversion précédente.
A titre d'exemple, dans le cas de l'axe aéronef vertical z1, la consigne de vitesse verticale Vzc à l'instant T1 est calculée en intégrant, entre deux instants To et T1, le paramètre de commande résultant de la conversion préalable du débattement longitudinal acquis, puis en additionnant cette intégrale à la consigne de vitesse verticale Vzc à
l'instant To.
Avantageusement, la consigne de pente, également notée consigne de FPA (de l'anglais Flight Path Angle), est calculée sur la base de la consigne de vitesse verticale Vzc par l'intermédiaire d'une estimation d'une vitesse sol Vsol mesurée via les capteurs 21 de l'aéronef à l'aide de l'équation suivante, vérifiée par la pente FPA :
FPA = arctan/ Vzc (3) Vs.9/
En variante, on calcule d'abord la consigne de pente, puis la consigne de vitesse verticale Vzc.
A titre d'exemple, dans le cas de l'axe aéronef latéral yl, la consigne de roulis (pc à
l'instant T1 est calculée en intégrant, entre deux instants To et T1, le paramètre de commande résultant de la conversion préalable du débattement transversal acquis, puis en additionnant cette intégrale à la consigne de roulis (pc à l'instant To Avantageusement, la consigne de rayon de virage sol Rc, est calculée sur la base de la consigne de roulis (pc précédemment élaborée, par l'intermédiaire d'une estimation d'une vitesse sol Vs01 mesurée via les capteurs 21 de l'aéronef à l'aide de l'équation suivante :
T, 2 v so/
R, = (4) tan(v, ) x g En variante, on calcule d'abord la consigne de rayon de virage sol Rc, puis la consigne de roulis (pc.
22 Le module de calcul 40 est, est par exemple apte à convertir un débattement de la ou des manettes 24 en un paramètre de commande moteur, selon une loi de conversion classique. Le module de calcul 40 est alors apte élaborer une consigne de vitesse longitudinale, en fonction de la manipulation de la ou des manettes 24. La consigne de vitesse longitudinale est associée à l'axe aéronef longitudinal xl.
A titre d'exemple, le paramètre de commande est alors converti en une consigne d'accélération sur pente via des tables prédéfinies dépendant de l'aéronef et de sa configuration considérée. La consigne de vitesse longitudinale à l'instant T1 est alors calculée en intégrant entre deux instants To et T1 la consigne d'accélération sur pente, puis en additionnant cette intégrale à la valeur de la consigne longitudinale à l'instant To.
Lorsque la consigne de guidage est sélectionnée par l'équipage 26 via la manipulation d'au moins un organe secondaire de commande 29 correspondant, tel que le sélecteur de panneau de commande, la touche tactile, ou le système de commande vocale, le module de calcul 40 est adapté pour lire la valeur de la consigne de guidage, cette valeur de consigne de guidage étant alors directement renseignée à
l'aide de l'organe secondaire de commande 29, et ne nécessitant pas d'être convertie par le module de calcul 40 comme décrit précédemment dans le cas de la manipulation d'au moins un organe primaire de commande 22, 23, 24 pour la sélection de ladite consigne de guidage.
Le module de calcul 40 est de manière générale adapté pour calculer les segments de trajectoire de consigne en fonction d'au moins une consigne de guidage, chaque consigne de guidage prise en compte pour le calcul d'un segment de trajectoire étant constante pour la période temporelle correspondant au segment. Dans l'exemple décrit précédemment, un premier segment est calculé avec un taux de roulis constant, puis un deuxième segment est calculé avec un roulis constant.
Le logiciel de sélection 42 est adapté pour sélectionner un ou plusieurs modes de fonctionnement parmi les premier, deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4.
Selon un premier mode de réalisation, chaque mode de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 est sélectionnable de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl, et la sélection du ou des modes de fonctionnement va être à présent décrite pour l'un quelconque des axes parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl, étant entendu que la manière d'effectuer cette sélection est identique d'un axe à l'autre.
Le premier mode M1 est le mode par défaut, également appelé mode PLAN DE
VOL, et correspond au fonctionnement où la trajectoire de consigne résultante est la
A titre d'exemple, le paramètre de commande est alors converti en une consigne d'accélération sur pente via des tables prédéfinies dépendant de l'aéronef et de sa configuration considérée. La consigne de vitesse longitudinale à l'instant T1 est alors calculée en intégrant entre deux instants To et T1 la consigne d'accélération sur pente, puis en additionnant cette intégrale à la valeur de la consigne longitudinale à l'instant To.
Lorsque la consigne de guidage est sélectionnée par l'équipage 26 via la manipulation d'au moins un organe secondaire de commande 29 correspondant, tel que le sélecteur de panneau de commande, la touche tactile, ou le système de commande vocale, le module de calcul 40 est adapté pour lire la valeur de la consigne de guidage, cette valeur de consigne de guidage étant alors directement renseignée à
l'aide de l'organe secondaire de commande 29, et ne nécessitant pas d'être convertie par le module de calcul 40 comme décrit précédemment dans le cas de la manipulation d'au moins un organe primaire de commande 22, 23, 24 pour la sélection de ladite consigne de guidage.
Le module de calcul 40 est de manière générale adapté pour calculer les segments de trajectoire de consigne en fonction d'au moins une consigne de guidage, chaque consigne de guidage prise en compte pour le calcul d'un segment de trajectoire étant constante pour la période temporelle correspondant au segment. Dans l'exemple décrit précédemment, un premier segment est calculé avec un taux de roulis constant, puis un deuxième segment est calculé avec un roulis constant.
Le logiciel de sélection 42 est adapté pour sélectionner un ou plusieurs modes de fonctionnement parmi les premier, deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4.
Selon un premier mode de réalisation, chaque mode de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 est sélectionnable de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl, et la sélection du ou des modes de fonctionnement va être à présent décrite pour l'un quelconque des axes parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl, étant entendu que la manière d'effectuer cette sélection est identique d'un axe à l'autre.
Le premier mode M1 est le mode par défaut, également appelé mode PLAN DE
VOL, et correspond au fonctionnement où la trajectoire de consigne résultante est la
23 trajectoire de consigne préparée reçue de la part système de gestion de vol 17. Le deuxième mode M2 correspondant aux consignes de guidage est également appelé
mode VECTEUR. Le troisième mode M3 correspondant aux consignes primaires est également appelé mode MANUEL.
Le logiciel de sélection 42 est adapté pour acquérir la grandeur mécanique D, F
relative à l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24 et pour sélectionner un mode de fonctionnement correspondant en fonction de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe considéré
parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
Le logiciel de sélection 42 est adapté pour sélectionner le premier mode de fonctionnement Ml, ou commuter d'un autre mode de fonctionnement M2, M3, M4 vers le premier mode de fonctionnement Ml, comme représenté par les flèches F21, F31, F41 en trait pointillé sur la figure 4, seulement lorsque l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe considéré parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal x1 est dans sa position de repos, également appelée position neutre.
En variante ou en complément, le logiciel de sélection 42 est adapté pour effectuer la sélection du mode de fonctionnement, notamment du quatrième mode de fonctionnement M4, comme représenté par les flèches F14, F24, F34 en trait continu sur la figure 4, suite à l'acquisition de l'actionnement d'un bouton spécifique, tel que le sélecteur de panneau de commande ou la touche tactile formant organe secondaire de commande 29, ou encore tel que l'organe annexe de commande 28.
Le logiciel de sélection 42 est de préférence adapté pour commuter vers le troisième mode M3, comme représenté par les flèches F13, F23, F43 en trait discontinu sur la figure 4, lorsque la valeur de la grandeur mécanique acquise correspondante à l'axe aéronef considéré, telle que le débattement D ou l'effort appliqué F, appartient à une première plage de valeurs. Le logiciel de sélection 42 est de préférence adapté pour commuter vers le deuxième mode M2, comme représenté par les flèches F12, F32, F42 en trait à base de points sur la figure 4, lorsque la valeur de la grandeur mécanique acquise correspondante appartient à une deuxième plage de valeurs, la deuxième plage étant distincte de la première plage. Les valeurs de la deuxième plage sont de préférence inférieures en valeur absolue à celles de la première plage, en prenant comme convention que la valeur nulle correspond à la position neutre de l'organe primaire 22, 23, 24 correspondant.
La deuxième plage est de préférence disjointe de la première plage, afin de permettre la mise en place d'une hystérésis, pour éviter des commutations parasites, ou
mode VECTEUR. Le troisième mode M3 correspondant aux consignes primaires est également appelé mode MANUEL.
Le logiciel de sélection 42 est adapté pour acquérir la grandeur mécanique D, F
relative à l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24 et pour sélectionner un mode de fonctionnement correspondant en fonction de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe considéré
parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
Le logiciel de sélection 42 est adapté pour sélectionner le premier mode de fonctionnement Ml, ou commuter d'un autre mode de fonctionnement M2, M3, M4 vers le premier mode de fonctionnement Ml, comme représenté par les flèches F21, F31, F41 en trait pointillé sur la figure 4, seulement lorsque l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe considéré parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal x1 est dans sa position de repos, également appelée position neutre.
En variante ou en complément, le logiciel de sélection 42 est adapté pour effectuer la sélection du mode de fonctionnement, notamment du quatrième mode de fonctionnement M4, comme représenté par les flèches F14, F24, F34 en trait continu sur la figure 4, suite à l'acquisition de l'actionnement d'un bouton spécifique, tel que le sélecteur de panneau de commande ou la touche tactile formant organe secondaire de commande 29, ou encore tel que l'organe annexe de commande 28.
Le logiciel de sélection 42 est de préférence adapté pour commuter vers le troisième mode M3, comme représenté par les flèches F13, F23, F43 en trait discontinu sur la figure 4, lorsque la valeur de la grandeur mécanique acquise correspondante à l'axe aéronef considéré, telle que le débattement D ou l'effort appliqué F, appartient à une première plage de valeurs. Le logiciel de sélection 42 est de préférence adapté pour commuter vers le deuxième mode M2, comme représenté par les flèches F12, F32, F42 en trait à base de points sur la figure 4, lorsque la valeur de la grandeur mécanique acquise correspondante appartient à une deuxième plage de valeurs, la deuxième plage étant distincte de la première plage. Les valeurs de la deuxième plage sont de préférence inférieures en valeur absolue à celles de la première plage, en prenant comme convention que la valeur nulle correspond à la position neutre de l'organe primaire 22, 23, 24 correspondant.
La deuxième plage est de préférence disjointe de la première plage, afin de permettre la mise en place d'une hystérésis, pour éviter des commutations parasites, ou
24 encore non souhaitées par l'utilisateur, entre le deuxième mode M2 et le troisième mode M3.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, la grandeur mécanique prise en compte par le logiciel de sélection 42 est la position du manche 22. La première plage de valeurs est en forme d'un premier intervalle 60 et d'un deuxième intervalle 62, les premier et deuxième intervalles 60, 62 étant de préférence disjoints et sensiblement symétriques par rapport à l'axe PR correspondant à la position neutre du manche 22. De manière analogue, la deuxième plage de valeurs est en forme d'un troisième intervalle 64 et d'un quatrième intervalle 66, les troisième et quatrième intervalles 64, 66 étant de préférence disjoints et sensiblement symétriques par rapport à l'axe PR associé à la position neutre du manche 22.
Sur la figure 3, les premier et deuxième intervalles 60, 62 correspondent à
des positions du manche 22 plus éloignées par rapport à la position neutre que les positions associées aux troisième et quatrième intervalles 64, 66. Autrement dit, en mesurant la position du manche 22 sous forme d'un écart angulaire, ou encore du débattement D, entre ladite position et sa position neutre, les valeurs de la deuxième plage associée à la position du manche 22 sont inférieures en valeur absolue à celles de la première plage associée à la position du manche 22, avec la valeur nulle correspondant à la position neutre du manche 22. Sur la figure 3, le manche 22 est représenté dans différentes positions, notamment dans sa position neutre, avec une valeur du débattement D
variable d'une position à l'autre.
En variante non représentée, la grandeur mécanique prise en compte par le logiciel de sélection 42 est l'effort mécanique F appliqué contre le manche 22 selon la direction correspondante.
Lorsque le manche 22 est un manche avec un retour d'effort linéaire, le déplacement du manche 22 suivant la direction correspondante est une fonction linéaire de l'effort F appliqué par l'utilisateur contre le manche 22.
Lorsque le manche 22 est un manche avec un retour d'effort contrôlable, le déplacement du manche 22 est, par exemple, une fonction non linéaire de l'effort F
appliqué par l'utilisateur contre le manche 22.
Dans l'exemple de réalisation décrit, l'aéronef 10 comporte plusieurs organes primaires de commande 22, 23, 24, et le logiciel de sélection 42 est alors adapté pour acquérir des grandeurs mécaniques relatives à la pluralité d'organes primaires de commande 22, 23, 24. Le logiciel de sélection 42 est alors de préférence adapté pour commuter entre le deuxième mode M2 et le troisième mode M3, pour chaque organe
Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, la grandeur mécanique prise en compte par le logiciel de sélection 42 est la position du manche 22. La première plage de valeurs est en forme d'un premier intervalle 60 et d'un deuxième intervalle 62, les premier et deuxième intervalles 60, 62 étant de préférence disjoints et sensiblement symétriques par rapport à l'axe PR correspondant à la position neutre du manche 22. De manière analogue, la deuxième plage de valeurs est en forme d'un troisième intervalle 64 et d'un quatrième intervalle 66, les troisième et quatrième intervalles 64, 66 étant de préférence disjoints et sensiblement symétriques par rapport à l'axe PR associé à la position neutre du manche 22.
Sur la figure 3, les premier et deuxième intervalles 60, 62 correspondent à
des positions du manche 22 plus éloignées par rapport à la position neutre que les positions associées aux troisième et quatrième intervalles 64, 66. Autrement dit, en mesurant la position du manche 22 sous forme d'un écart angulaire, ou encore du débattement D, entre ladite position et sa position neutre, les valeurs de la deuxième plage associée à la position du manche 22 sont inférieures en valeur absolue à celles de la première plage associée à la position du manche 22, avec la valeur nulle correspondant à la position neutre du manche 22. Sur la figure 3, le manche 22 est représenté dans différentes positions, notamment dans sa position neutre, avec une valeur du débattement D
variable d'une position à l'autre.
En variante non représentée, la grandeur mécanique prise en compte par le logiciel de sélection 42 est l'effort mécanique F appliqué contre le manche 22 selon la direction correspondante.
Lorsque le manche 22 est un manche avec un retour d'effort linéaire, le déplacement du manche 22 suivant la direction correspondante est une fonction linéaire de l'effort F appliqué par l'utilisateur contre le manche 22.
Lorsque le manche 22 est un manche avec un retour d'effort contrôlable, le déplacement du manche 22 est, par exemple, une fonction non linéaire de l'effort F
appliqué par l'utilisateur contre le manche 22.
Dans l'exemple de réalisation décrit, l'aéronef 10 comporte plusieurs organes primaires de commande 22, 23, 24, et le logiciel de sélection 42 est alors adapté pour acquérir des grandeurs mécaniques relatives à la pluralité d'organes primaires de commande 22, 23, 24. Le logiciel de sélection 42 est alors de préférence adapté pour commuter entre le deuxième mode M2 et le troisième mode M3, pour chaque organe
25 primaire de commande 22, 23, 24 et en fonction de la grandeur mécanique acquise pour l'organe primaire de commande correspondant.
Dans l'exemple de réalisation décrit, le manche 22 est mobile selon au moins deux directions de déplacement distinctes, à savoir la direction longitudinale et la direction 5 transversale, et le logiciel de sélection 42 est alors de préférence adapté pour commuter entre le deuxième mode M2 et le troisième mode M3, pour chaque direction de déplacement du manche 22 et en fonction de la grandeur mécanique acquise pour ledit manche 22 selon la direction de déplacement correspondante.
En complément, le logiciel de sélection 42 est en outre adapté pour autoriser la 10 commutation du troisième mode M3 vers le deuxième mode M2 seulement si la valeur d'au moins une grandeur aéronautique parmi des mesures ou estimations d'un vecteur d'état de l'aéronef 10, les dérivées premières et secondes desdites mesures ou estimations du vecteur d'état, la vitesse air de l'aéronef 10, le dérapage de l'aéronef 10 et l'incidence de l'aéronef 10, est comprise dans une plage de valeurs prédéterminée 15 correspondante. Le vecteur d'état de l'aéronef 10 est composé des positions et attitudes de l'aéronef 10.
Selon un deuxième mode de réalisation, la sélection d'un ou plusieurs modes de fonctionnement est couplée entre au moins deux axes parmi les axes latéral Yi, vertical z1 et longitudinal xl, c'est-à-dire que la sélection du mode de fonctionnement est commune 20 pour les axes couplés. La sélection des modes sera décrite plus en détail par la suite en regard de la figure 7. Il est d'ailleurs précisé que la figure 7 concerne à la fois les premier et deuxième modes de réalisation.
Les conditions de transition entre les modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 seront décrites plus en détail également en regard de la figure 7 pour les premier et 25 deuxième modes de réalisation.
Le logiciel d'acquisition 44 est adapté pour acquérir la trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol 17, la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl. Autrement dit, le logiciel d'acquisition 44 est adapté pour recevoir, de la part du système de gestion du vol 17, ladite trajectoire de consigne préparée.
En complément facultatif, le logiciel d'acquisition 44 est exécuté par le processeur 38 pour acquérir ladite trajectoire de consigne préparée seulement lorsque le premier mode de fonctionnement M1 est sélectionné.
Le logiciel d'obtention 46 est adapté pour obtenir la trajectoire de consigne alternative, cette trajectoire de consigne alternative étant issue du module de calcul 40 ou
Dans l'exemple de réalisation décrit, le manche 22 est mobile selon au moins deux directions de déplacement distinctes, à savoir la direction longitudinale et la direction 5 transversale, et le logiciel de sélection 42 est alors de préférence adapté pour commuter entre le deuxième mode M2 et le troisième mode M3, pour chaque direction de déplacement du manche 22 et en fonction de la grandeur mécanique acquise pour ledit manche 22 selon la direction de déplacement correspondante.
En complément, le logiciel de sélection 42 est en outre adapté pour autoriser la 10 commutation du troisième mode M3 vers le deuxième mode M2 seulement si la valeur d'au moins une grandeur aéronautique parmi des mesures ou estimations d'un vecteur d'état de l'aéronef 10, les dérivées premières et secondes desdites mesures ou estimations du vecteur d'état, la vitesse air de l'aéronef 10, le dérapage de l'aéronef 10 et l'incidence de l'aéronef 10, est comprise dans une plage de valeurs prédéterminée 15 correspondante. Le vecteur d'état de l'aéronef 10 est composé des positions et attitudes de l'aéronef 10.
Selon un deuxième mode de réalisation, la sélection d'un ou plusieurs modes de fonctionnement est couplée entre au moins deux axes parmi les axes latéral Yi, vertical z1 et longitudinal xl, c'est-à-dire que la sélection du mode de fonctionnement est commune 20 pour les axes couplés. La sélection des modes sera décrite plus en détail par la suite en regard de la figure 7. Il est d'ailleurs précisé que la figure 7 concerne à la fois les premier et deuxième modes de réalisation.
Les conditions de transition entre les modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 seront décrites plus en détail également en regard de la figure 7 pour les premier et 25 deuxième modes de réalisation.
Le logiciel d'acquisition 44 est adapté pour acquérir la trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol 17, la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl. Autrement dit, le logiciel d'acquisition 44 est adapté pour recevoir, de la part du système de gestion du vol 17, ladite trajectoire de consigne préparée.
En complément facultatif, le logiciel d'acquisition 44 est exécuté par le processeur 38 pour acquérir ladite trajectoire de consigne préparée seulement lorsque le premier mode de fonctionnement M1 est sélectionné.
Le logiciel d'obtention 46 est adapté pour obtenir la trajectoire de consigne alternative, cette trajectoire de consigne alternative étant issue du module de calcul 40 ou
26 bien d'un système externe de génération 18 correspondant, et comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral Yi, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl. Autrement dit, le logiciel d'obtention 46 est adapté
pour recevoir, de la part du module de calcul 40 ou bien de l'un des systèmes externes de génération 18, ladite trajectoire de consigne alternative.
En complément facultatif, le logiciel d'obtention 46 est exécuté par le processeur 38 pour obtenir ladite trajectoire de consigne alternative seulement lorsqu'au moins l'un des deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4 est sélectionné.
Dans l'exemple de réalisation décrit, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est le deuxième mode de fonctionnement M2, le logiciel d'obtention 46 est adapté pour obtenir la trajectoire calculée par le module de calcul 40 en fonction d'au moins une consigne de guidage, ladite trajectoire calculée en fonction de la consigne de guidage formant alors la trajectoire de consigne alternative utilisée pour calculer la trajectoire de consigne résultante pour la période temporelle correspondant à
la sélection du deuxième mode de fonctionnement M2.
Dans l'exemple de réalisation décrit, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est le troisième mode de fonctionnement M3, le logiciel d'obtention 46 est adapté pour obtenir la trajectoire calculée par le module de calcul 40 en fonction de la grandeur mécanique D, F relative à l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant, ladite trajectoire calculée en fonction de la grandeur mécanique D, F
formant alors la trajectoire de consigne alternative utilisée pour calculer la trajectoire de consigne résultante pour la période temporelle correspondant à la sélection du troisième mode de fonctionnement M3.
Dans l'exemple de réalisation décrit, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est le quatrième mode de fonctionnement M4, le logiciel d'obtention 46 est adapté pour obtenir la trajectoire de consigne reçue de la part du système externe de génération 18 correspondant, ladite trajectoire de consigne reçue formant alors la trajectoire de consigne alternative utilisée pour calculer la trajectoire de consigne résultante pour la période temporelle correspondant à la sélection du quatrième mode de fonctionnement M4.
Le logiciel de génération 48 est adapté pour générer la trajectoire de consigne résultante en fonction du mode de fonctionnement sélectionné, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection du premier mode de fonctionnement Ml, et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative
pour recevoir, de la part du module de calcul 40 ou bien de l'un des systèmes externes de génération 18, ladite trajectoire de consigne alternative.
En complément facultatif, le logiciel d'obtention 46 est exécuté par le processeur 38 pour obtenir ladite trajectoire de consigne alternative seulement lorsqu'au moins l'un des deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4 est sélectionné.
Dans l'exemple de réalisation décrit, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est le deuxième mode de fonctionnement M2, le logiciel d'obtention 46 est adapté pour obtenir la trajectoire calculée par le module de calcul 40 en fonction d'au moins une consigne de guidage, ladite trajectoire calculée en fonction de la consigne de guidage formant alors la trajectoire de consigne alternative utilisée pour calculer la trajectoire de consigne résultante pour la période temporelle correspondant à
la sélection du deuxième mode de fonctionnement M2.
Dans l'exemple de réalisation décrit, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est le troisième mode de fonctionnement M3, le logiciel d'obtention 46 est adapté pour obtenir la trajectoire calculée par le module de calcul 40 en fonction de la grandeur mécanique D, F relative à l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant, ladite trajectoire calculée en fonction de la grandeur mécanique D, F
formant alors la trajectoire de consigne alternative utilisée pour calculer la trajectoire de consigne résultante pour la période temporelle correspondant à la sélection du troisième mode de fonctionnement M3.
Dans l'exemple de réalisation décrit, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est le quatrième mode de fonctionnement M4, le logiciel d'obtention 46 est adapté pour obtenir la trajectoire de consigne reçue de la part du système externe de génération 18 correspondant, ladite trajectoire de consigne reçue formant alors la trajectoire de consigne alternative utilisée pour calculer la trajectoire de consigne résultante pour la période temporelle correspondant à la sélection du quatrième mode de fonctionnement M4.
Le logiciel de génération 48 est adapté pour générer la trajectoire de consigne résultante en fonction du mode de fonctionnement sélectionné, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection du premier mode de fonctionnement Ml, et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative
27 obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement, c'est-à-dire à la sélection de l'un quelconque des deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4 dans l'exemple de réalisation décrit.
Lorsque plusieurs modes de fonctionnement sont sélectionnés, le mode de fonctionnement autre que le premier mode de fonctionnement M1 est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement Ml, et le logiciel de génération 48 est alors adapté pour calculer la trajectoire de consigne résultante à partir du ou des segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à
la sélection de ces multiples modes de fonctionnement. Autrement dit, chacun des deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4 est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement Ml.
En particulier, dans l'exemple de réalisation décrit, le troisième mode de fonctionnement M3 est plus prioritaire que le deuxième mode de fonctionnement M2 qui est lui-même plus prioritaire que le quatrième mode de fonctionnement M4.
Avantageusement, les priorités relatives entre le premier mode M1 et le quatrième mode M4 dépendent du système externe de génération 18 à l'origine de la trajectoire du consigne fournie. A titre d'exemple lorsque le système externe de génération 18 est une tablette électronique de type EFB (de l'anglais Electronic Flight Bag), la priorité est donnée au premier mode Ml. A titre d'exemple additionnel, lorsque le système de génération externe 18 est un système de liaison de donnée (de l'anglais datalink) la priorité est donnée au quatrième mode M4.
Le logiciel d'affichage 50 est adapté pour afficher, à l'écran 32 et à
destination de l'équipage 26, des informations d'aide au pilotage, telles qu'une ligne d'horizon artificiel 70, un symbole vecteur vitesse 72 et un symbole consigne de vecteur vitesse 74, comme représenté sur la figure 5. Le symbole vecteur vitesse 72 indique la direction actuelle du vecteur vitesse sol Vs de l'aéronef 10. Le symbole consigne de vecteur vitesse 74 indique une consigne de vecteur vitesse commandée par l'utilisateur, notamment au moyen du manche 22. L'écart algébrique en ordonnée 3,1 entre la ligne d'horizon 70 et le symbole vecteur vitesse 72 représente la pente sol Vs de l'aéronef. L'écart algébrique en ordonnée A2 entre la ligne d'horizon 70 et le symbole consigne de vecteur vitesse 74 représente la consigne de pente. L'écart algébrique en abscisse A3 entre le symbole vecteur vitesse 72 et le symbole consigne de vecteur vitesse 74 représente l'écart entre la consigne courante de route et la route courante de l'aéronef, la position latérale du symbole consigne de vecteur vitesse 74 représentant la consigne de route. L'angle algébrique (pc entre la ligne d'horizon 70 et le symbole consigne de vecteur vitesse 74 représente la consigne de roulis.
Lorsque plusieurs modes de fonctionnement sont sélectionnés, le mode de fonctionnement autre que le premier mode de fonctionnement M1 est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement Ml, et le logiciel de génération 48 est alors adapté pour calculer la trajectoire de consigne résultante à partir du ou des segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à
la sélection de ces multiples modes de fonctionnement. Autrement dit, chacun des deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4 est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement Ml.
En particulier, dans l'exemple de réalisation décrit, le troisième mode de fonctionnement M3 est plus prioritaire que le deuxième mode de fonctionnement M2 qui est lui-même plus prioritaire que le quatrième mode de fonctionnement M4.
Avantageusement, les priorités relatives entre le premier mode M1 et le quatrième mode M4 dépendent du système externe de génération 18 à l'origine de la trajectoire du consigne fournie. A titre d'exemple lorsque le système externe de génération 18 est une tablette électronique de type EFB (de l'anglais Electronic Flight Bag), la priorité est donnée au premier mode Ml. A titre d'exemple additionnel, lorsque le système de génération externe 18 est un système de liaison de donnée (de l'anglais datalink) la priorité est donnée au quatrième mode M4.
Le logiciel d'affichage 50 est adapté pour afficher, à l'écran 32 et à
destination de l'équipage 26, des informations d'aide au pilotage, telles qu'une ligne d'horizon artificiel 70, un symbole vecteur vitesse 72 et un symbole consigne de vecteur vitesse 74, comme représenté sur la figure 5. Le symbole vecteur vitesse 72 indique la direction actuelle du vecteur vitesse sol Vs de l'aéronef 10. Le symbole consigne de vecteur vitesse 74 indique une consigne de vecteur vitesse commandée par l'utilisateur, notamment au moyen du manche 22. L'écart algébrique en ordonnée 3,1 entre la ligne d'horizon 70 et le symbole vecteur vitesse 72 représente la pente sol Vs de l'aéronef. L'écart algébrique en ordonnée A2 entre la ligne d'horizon 70 et le symbole consigne de vecteur vitesse 74 représente la consigne de pente. L'écart algébrique en abscisse A3 entre le symbole vecteur vitesse 72 et le symbole consigne de vecteur vitesse 74 représente l'écart entre la consigne courante de route et la route courante de l'aéronef, la position latérale du symbole consigne de vecteur vitesse 74 représentant la consigne de route. L'angle algébrique (pc entre la ligne d'horizon 70 et le symbole consigne de vecteur vitesse 74 représente la consigne de roulis.
28 Le fonctionnement du dispositif de génération 30 selon l'invention va être à
présent décrit à l'aide de la figure 6 représentant un organigramme du procédé, selon l'invention, de génération de la trajectoire de consigne résultante.
Lors d'une étape initiale 100, le dispositif de génération 30 commence par acquérir, à l'aide de son logiciel de sélection 42, l'actionnement d'au moins un organe de commande parmi les organes primaires de commande 22, 23, 24, le ou les organes annexes de commande 28 et le ou les organes secondaires de commande 29. Par actionnement, on entend toute action de l'équipage 26 sur l'un de ces organes de commande 22, 23, 24, 28, 29, telle que la manipulation de l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24 ou de l'un des organes annexes de commande 28, ou encore telle qu'un appui sur le sélecteur de panneau de commande ou sur la touche tactile, ou encore telle qu'une commande vocale de l'équipage 26 à destination du système de commande vocale.
En fonction de l'actionnement acquis lors de l'étape 100 et en complément facultatif en fonction d'autres critères qui seront décrits plus en détail en regard de la figure 7, le dispositif de génération 30 sélectionne ensuite, lors de l'étape 110 et à l'aide de son logiciel de sélection 42, un ou plusieurs modes de fonctionnement parmi les premier, deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4.
Selon le premier mode de réalisation, chaque mode de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 est sélectionnable de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral y1, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
Selon le deuxième mode de réalisation, la sélection d'un ou plusieurs modes de fonctionnement est couplée entre au moins deux axes parmi les axes latéral yl, vertical z1 et longitudinal xl.
Comme décrit précédemment, la sélection du ou des modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 est effectuée en fonction de la grandeur mécanique acquise, telle que le débattement D ou l'effort appliqué F, pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe considéré parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
En particulier, lorsque la valeur de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe aéronef considéré
n'est pas nulle, alors la sélection du mode de fonctionnement est effectuée seulement parmi le deuxième mode de fonctionnement M2 et le troisième mode de fonctionnement M3.
Autrement dit, lorsque l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à
l'axe considéré est manipulé par l'équipage 26, les seules modes de fonctionnement sélectionnables pour ledit axe sont les deuxième et troisième modes de fonctionnement M2, M3.
présent décrit à l'aide de la figure 6 représentant un organigramme du procédé, selon l'invention, de génération de la trajectoire de consigne résultante.
Lors d'une étape initiale 100, le dispositif de génération 30 commence par acquérir, à l'aide de son logiciel de sélection 42, l'actionnement d'au moins un organe de commande parmi les organes primaires de commande 22, 23, 24, le ou les organes annexes de commande 28 et le ou les organes secondaires de commande 29. Par actionnement, on entend toute action de l'équipage 26 sur l'un de ces organes de commande 22, 23, 24, 28, 29, telle que la manipulation de l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24 ou de l'un des organes annexes de commande 28, ou encore telle qu'un appui sur le sélecteur de panneau de commande ou sur la touche tactile, ou encore telle qu'une commande vocale de l'équipage 26 à destination du système de commande vocale.
En fonction de l'actionnement acquis lors de l'étape 100 et en complément facultatif en fonction d'autres critères qui seront décrits plus en détail en regard de la figure 7, le dispositif de génération 30 sélectionne ensuite, lors de l'étape 110 et à l'aide de son logiciel de sélection 42, un ou plusieurs modes de fonctionnement parmi les premier, deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4.
Selon le premier mode de réalisation, chaque mode de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 est sélectionnable de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral y1, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
Selon le deuxième mode de réalisation, la sélection d'un ou plusieurs modes de fonctionnement est couplée entre au moins deux axes parmi les axes latéral yl, vertical z1 et longitudinal xl.
Comme décrit précédemment, la sélection du ou des modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 est effectuée en fonction de la grandeur mécanique acquise, telle que le débattement D ou l'effort appliqué F, pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe considéré parmi l'axe latéral yl, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
En particulier, lorsque la valeur de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe aéronef considéré
n'est pas nulle, alors la sélection du mode de fonctionnement est effectuée seulement parmi le deuxième mode de fonctionnement M2 et le troisième mode de fonctionnement M3.
Autrement dit, lorsque l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à
l'axe considéré est manipulé par l'équipage 26, les seules modes de fonctionnement sélectionnables pour ledit axe sont les deuxième et troisième modes de fonctionnement M2, M3.
29 La commutation vers le premier mode de fonctionnement M1 est effectuée seulement lorsque l'organe primaire de commande 22, 23, 24 associé à l'axe aéronef considéré est dans la position neutre.
Lorsque le premier mode de fonctionnement M1 est sélectionné, le dispositif de génération 30 passe à l'étape suivante 120 au cours de laquelle la trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol 17 est acquise par le logiciel d'acquisition 44.
Lorsque l'autre mode de fonctionnement parmi les deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4 est sélectionné, le dispositif de génération 30 passe directement de l'étape 110 à l'étape 130 au cours de laquelle la trajectoire de consigne alternative est obtenue, la trajectoire de consigne alternative étant issue du module de calcul 40 interne au dispositif de génération 30 ou bien de l'un des systèmes externes de génération 18.
En variante, comme représenté par le cheminement en trait pointillé sur la figure 6, les étapes d'acquisition 120 et d'obtention 130 sont, à l'issue de l'étape 110, effectuées successivement quels que soient le ou les modes de fonctionnement sélectionnés.
A l'issue de l'étape d'acquisition 120 ou de l'étape d'obtention 130, le dispositif de génération 30 génère, lors de l'étape 140 et à l'aide du logiciel de génération 48, la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée pour la période temporelle correspondant à la sélection du premier mode de fonctionnement M1 et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative pour la période temporelle correspondant à la sélection de l'autre mode de fonctionnement parmi les deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4.
L'homme du métier notera que lorsque plusieurs modes de fonctionnement sont sélectionnés, l'autre mode de fonctionnement M2, M3, M4 est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement Ml, et la trajectoire de consigne résultante est alors formée par le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative pour la période temporelle correspondant à la sélection de ces multiples modes de fonctionnement.
En particulier, lorsque plusieurs modes de fonctionnement sont sélectionnés parmi les deuxième, troisième et quatrième modes M2, M3, M4, le troisième mode M3 est plus prioritaire que le deuxième mode M2 qui est lui-même plus prioritaire que le quatrième mode M4. La trajectoire de consigne résultante est alors formée, pour la période temporelle correspondant à la sélection de ces multiples modes parmi les deuxième, troisième et quatrième modes M2, M3, M4, par la trajectoire de consigne alternative qui est obtenue pour le mode le plus prioritaire parmi les multiples modes sélectionnés.
Lorsque le deuxième mode de fonctionnement M2 est sélectionné, la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul 40 en fonction d'au moins une consigne de guidage, comme décrit précédemment.
Lorsque le troisième mode de fonctionnement M3 est sélectionné, la trajectoire de 5 consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul 40 en fonction de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, correspondant à l'axe aéronef considéré parmi l'axe latéral Yi, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
Lorsque que le quatrième mode de fonctionnement M4 est sélectionné, la 10 trajectoire de consigne alternative est la trajectoire de consigne reçue de la part du système externe de génération 18 correspondant.
Le dispositif de génération 30 transmet ensuite, lors de l'étape 150 et à
l'aide du logiciel de génération 48, la trajectoire de consigne résultante générée lors de l'étape 140, à destination du ou des systèmes destinataires 16, 19A, 19B, 20 en vue respectivement 15 de l'asservissement de la trajectoire de l'aéronef 10 par rapport à
ladite trajectoire de consigne résultante par le système de guidage 16, voire de la surveillance et/ou de la protection de la trajectoire de l'aéronef par l'un des systèmes de protection 19A, 19B, et en complément facultatif de l'affichage de la trajectoire de l'aéronef 10 par l'un des systèmes d'affichage 20.
20 En complément lors de l'étape 150, les informations d'aide au pilotage sont affichées à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50, comme représenté sur la figure 5.
A l'issue de l'étape 150, le dispositif de génération 30 retourne à l'étape 100 afin d'acquérir un nouvel actionnement d'un organe de commande 22, 23, 24, 28, 29.
Les transitions entre les différents modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 vont 25 être à présent décrites plus en détail à l'aide de la figure 7 représentant un logigramme de ces transitions.
Lors de l'étape 200, le logiciel de sélection 42 vérifie si les conditions d'engagement du troisième mode M3, également appelé mode MANUEL, sont remplies.
Les conditions d'engagement du troisième mode M3 consistent par exemple en ce que la
Lorsque le premier mode de fonctionnement M1 est sélectionné, le dispositif de génération 30 passe à l'étape suivante 120 au cours de laquelle la trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol 17 est acquise par le logiciel d'acquisition 44.
Lorsque l'autre mode de fonctionnement parmi les deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4 est sélectionné, le dispositif de génération 30 passe directement de l'étape 110 à l'étape 130 au cours de laquelle la trajectoire de consigne alternative est obtenue, la trajectoire de consigne alternative étant issue du module de calcul 40 interne au dispositif de génération 30 ou bien de l'un des systèmes externes de génération 18.
En variante, comme représenté par le cheminement en trait pointillé sur la figure 6, les étapes d'acquisition 120 et d'obtention 130 sont, à l'issue de l'étape 110, effectuées successivement quels que soient le ou les modes de fonctionnement sélectionnés.
A l'issue de l'étape d'acquisition 120 ou de l'étape d'obtention 130, le dispositif de génération 30 génère, lors de l'étape 140 et à l'aide du logiciel de génération 48, la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée pour la période temporelle correspondant à la sélection du premier mode de fonctionnement M1 et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative pour la période temporelle correspondant à la sélection de l'autre mode de fonctionnement parmi les deuxième, troisième et quatrième modes de fonctionnement M2, M3, M4.
L'homme du métier notera que lorsque plusieurs modes de fonctionnement sont sélectionnés, l'autre mode de fonctionnement M2, M3, M4 est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement Ml, et la trajectoire de consigne résultante est alors formée par le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative pour la période temporelle correspondant à la sélection de ces multiples modes de fonctionnement.
En particulier, lorsque plusieurs modes de fonctionnement sont sélectionnés parmi les deuxième, troisième et quatrième modes M2, M3, M4, le troisième mode M3 est plus prioritaire que le deuxième mode M2 qui est lui-même plus prioritaire que le quatrième mode M4. La trajectoire de consigne résultante est alors formée, pour la période temporelle correspondant à la sélection de ces multiples modes parmi les deuxième, troisième et quatrième modes M2, M3, M4, par la trajectoire de consigne alternative qui est obtenue pour le mode le plus prioritaire parmi les multiples modes sélectionnés.
Lorsque le deuxième mode de fonctionnement M2 est sélectionné, la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul 40 en fonction d'au moins une consigne de guidage, comme décrit précédemment.
Lorsque le troisième mode de fonctionnement M3 est sélectionné, la trajectoire de 5 consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul 40 en fonction de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, correspondant à l'axe aéronef considéré parmi l'axe latéral Yi, l'axe vertical z1 et l'axe longitudinal xl.
Lorsque que le quatrième mode de fonctionnement M4 est sélectionné, la 10 trajectoire de consigne alternative est la trajectoire de consigne reçue de la part du système externe de génération 18 correspondant.
Le dispositif de génération 30 transmet ensuite, lors de l'étape 150 et à
l'aide du logiciel de génération 48, la trajectoire de consigne résultante générée lors de l'étape 140, à destination du ou des systèmes destinataires 16, 19A, 19B, 20 en vue respectivement 15 de l'asservissement de la trajectoire de l'aéronef 10 par rapport à
ladite trajectoire de consigne résultante par le système de guidage 16, voire de la surveillance et/ou de la protection de la trajectoire de l'aéronef par l'un des systèmes de protection 19A, 19B, et en complément facultatif de l'affichage de la trajectoire de l'aéronef 10 par l'un des systèmes d'affichage 20.
20 En complément lors de l'étape 150, les informations d'aide au pilotage sont affichées à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50, comme représenté sur la figure 5.
A l'issue de l'étape 150, le dispositif de génération 30 retourne à l'étape 100 afin d'acquérir un nouvel actionnement d'un organe de commande 22, 23, 24, 28, 29.
Les transitions entre les différents modes de fonctionnement Ml, M2, M3, M4 vont 25 être à présent décrites plus en détail à l'aide de la figure 7 représentant un logigramme de ces transitions.
Lors de l'étape 200, le logiciel de sélection 42 vérifie si les conditions d'engagement du troisième mode M3, également appelé mode MANUEL, sont remplies.
Les conditions d'engagement du troisième mode M3 consistent par exemple en ce que la
30 valeur de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré ou l'un des axes aéronef couplés soit comprise dans le premier intervalle 60 ou le deuxième intervalle 62, visibles sur la figure 3.
Selon le premier mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du troisième mode M3 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré, alors le troisième mode M3 est engagé lors de l'étape 210 pour le seul axe aéronef considéré.
Selon le premier mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du troisième mode M3 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré, alors le troisième mode M3 est engagé lors de l'étape 210 pour le seul axe aéronef considéré.
31 Selon le deuxième mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du troisième mode M3 sont vérifiées pour l'un des axes couplés de l'aéronef, alors le troisième mode M3 est engagé lors de l'étape 210 pour l'ensemble des axes couplés de l'aéronef.
A l'issue de l'étape 210, après que le troisième mode M3 ait été engagé, lorsque le dispositif de génération 30 détecte lors de l'étape 220, notamment à l'aide des systèmes de protections 19A, 19B ou des capteurs 21, un danger, une fonction de communication du danger de l'aéronef 10 est activée (étape 230), et le danger identifié est communiqué à
l'équipage 26, par exemple à l'écran 32 via le logiciel d'affichage 50.
Le type de danger identifié a plusieurs causes possibles, les causes principales étant les suivantes :
- un conflit en termes de trafic susceptible de nécessiter une manoeuvre d'évitement, - un conflit entre la trajectoire actuelle de l'aéronef 10 et le terrain ;
- une menace d'origine météorologique, essentiellement des phénomènes locaux, tels qu'un gradient de vent, une turbulence de ciel clair ou une turbulence de sillage, dont la détection est réalisée à bord de l'aéronef 10, par exemple via un radar ou lidar. Les phénomènes météorologiques de plus grande ampleur, tels que des orages, sont généralement connus en amont et alors intégrés au calcul de la trajectoire.
A l'issue de l'étape 230, le mode sélectionné, également appelé niveau d'assistance actif, est affiché lors de l'étape 240 à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50.
Dans ce cas, le troisième mode M3 est sélectionné, et le niveau d'assistance actif affiché
est alors le mode MANUEL.
En variante, l'affichage ne différencie pas les niveaux d'assistance MANUEL et VECTEUR, le niveau affiché en mode MANUEL étant alors le niveau VECTEUR. Dans cette variante, la commutation entre le mode MANUEL et le mode VECTEUR est transparente pour l'équipage, c'est-à-dire qu'il n'en a pas connaissance.
L'affichage du niveau d'assistance actif est effectué de manière facultative, et l'étape 240 est alors facultative. Lorsque l'étape 240 n'est pas effectuée, le procédé
retourne directement à l'étape 200.
Si lors de l'étape 200, les conditions d'engagement du troisième mode M3 ne sont pas vérifiées, alors le dispositif de génération 30 passe à l'étape 250 qui est identique à
l'étape de détection de danger 220 décrite précédemment.
Si un danger est détecté lors de l'étape 250, alors le dispositif de génération passe à l'étape 260 au cours de laquelle la fonction de protection de l'aéronef 10 est activée.
A l'issue de l'étape 210, après que le troisième mode M3 ait été engagé, lorsque le dispositif de génération 30 détecte lors de l'étape 220, notamment à l'aide des systèmes de protections 19A, 19B ou des capteurs 21, un danger, une fonction de communication du danger de l'aéronef 10 est activée (étape 230), et le danger identifié est communiqué à
l'équipage 26, par exemple à l'écran 32 via le logiciel d'affichage 50.
Le type de danger identifié a plusieurs causes possibles, les causes principales étant les suivantes :
- un conflit en termes de trafic susceptible de nécessiter une manoeuvre d'évitement, - un conflit entre la trajectoire actuelle de l'aéronef 10 et le terrain ;
- une menace d'origine météorologique, essentiellement des phénomènes locaux, tels qu'un gradient de vent, une turbulence de ciel clair ou une turbulence de sillage, dont la détection est réalisée à bord de l'aéronef 10, par exemple via un radar ou lidar. Les phénomènes météorologiques de plus grande ampleur, tels que des orages, sont généralement connus en amont et alors intégrés au calcul de la trajectoire.
A l'issue de l'étape 230, le mode sélectionné, également appelé niveau d'assistance actif, est affiché lors de l'étape 240 à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50.
Dans ce cas, le troisième mode M3 est sélectionné, et le niveau d'assistance actif affiché
est alors le mode MANUEL.
En variante, l'affichage ne différencie pas les niveaux d'assistance MANUEL et VECTEUR, le niveau affiché en mode MANUEL étant alors le niveau VECTEUR. Dans cette variante, la commutation entre le mode MANUEL et le mode VECTEUR est transparente pour l'équipage, c'est-à-dire qu'il n'en a pas connaissance.
L'affichage du niveau d'assistance actif est effectué de manière facultative, et l'étape 240 est alors facultative. Lorsque l'étape 240 n'est pas effectuée, le procédé
retourne directement à l'étape 200.
Si lors de l'étape 200, les conditions d'engagement du troisième mode M3 ne sont pas vérifiées, alors le dispositif de génération 30 passe à l'étape 250 qui est identique à
l'étape de détection de danger 220 décrite précédemment.
Si un danger est détecté lors de l'étape 250, alors le dispositif de génération passe à l'étape 260 au cours de laquelle la fonction de protection de l'aéronef 10 est activée.
32 Elle génère ensuite des consignes de guidage dites consignes de protection à
destination du mode VECTEUR afin d'éviter les dangers identifiés.
A l'issue de l'étape 260, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 270 au cours de laquelle le danger identifié est communiqué à l'équipage 26, par exemple via l'écran 32 à l'aide du logiciel d'affichage 50.
A l'issue de l'étape 270, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 290 qui sera décrite par la suite.
Si aucun danger n'est détecté lors de l'étape 250, le logiciel de sélection 42 vérifie lors de l'étape 280 si les conditions d'engagement du deuxième mode M2, également appelé mode VECTEUR, sont vérifiées.
Selon le premier mode de réalisation, les conditions d'engagement du deuxième mode M2 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré lorsque l'une des conditions suivantes est vraie :
- la valeur de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré est comprise dans le troisième intervalle 64 ou le quatrième intervalle 66, visibles sur la figure 3, et l'aéronef se trouve dans un domaine de vol compatible, par exemple avec une dynamique de l'aéronef 10 qui n'est pas trop importante. Autrement dit, la sélection du deuxième mode M2 est possible si la dynamique de l'aéronef pour l'axe aéronef considéré n'est pas supérieure à
un seuil prédéfini ; ou - l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré est en position neutre, l'aéronef 10 est stabilisé sur l'axe de pilotage concerné, et le premier mode M1 ou le quatrième mode M4 n'est pas actif pour l'axe aéronef considéré.
Selon le premier mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du deuxième mode M2 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré, alors le deuxième mode M2 est engagé lors de l'étape 290 pour le seul axe aéronef considéré.
Selon le deuxième mode de réalisation, les conditions d'engagement du deuxième mode M2 sont vérifiées lorsque l'une des conditions suivantes est vraie :
- la valeur de la grandeur mécanique acquise D, F est comprise dans le troisième intervalle 64 ou le quatrième intervalle 66 pour au moins l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24 correspondant aux axes aéronef couplés, la valeur absolue de la grandeur mécanique acquise D, F est inférieure aux bornes maximales des troisième et quatrième intervalles 64, 66 pour les autres organes primaires de commande 22, 23, 24 correspondant aux axes aéronef couplés, et l'aéronef se trouve dans un domaine de vol compatible, par exemple avec une dynamique de l'aéronef 10 qui n'est pas trop
destination du mode VECTEUR afin d'éviter les dangers identifiés.
A l'issue de l'étape 260, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 270 au cours de laquelle le danger identifié est communiqué à l'équipage 26, par exemple via l'écran 32 à l'aide du logiciel d'affichage 50.
A l'issue de l'étape 270, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 290 qui sera décrite par la suite.
Si aucun danger n'est détecté lors de l'étape 250, le logiciel de sélection 42 vérifie lors de l'étape 280 si les conditions d'engagement du deuxième mode M2, également appelé mode VECTEUR, sont vérifiées.
Selon le premier mode de réalisation, les conditions d'engagement du deuxième mode M2 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré lorsque l'une des conditions suivantes est vraie :
- la valeur de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré est comprise dans le troisième intervalle 64 ou le quatrième intervalle 66, visibles sur la figure 3, et l'aéronef se trouve dans un domaine de vol compatible, par exemple avec une dynamique de l'aéronef 10 qui n'est pas trop importante. Autrement dit, la sélection du deuxième mode M2 est possible si la dynamique de l'aéronef pour l'axe aéronef considéré n'est pas supérieure à
un seuil prédéfini ; ou - l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré est en position neutre, l'aéronef 10 est stabilisé sur l'axe de pilotage concerné, et le premier mode M1 ou le quatrième mode M4 n'est pas actif pour l'axe aéronef considéré.
Selon le premier mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du deuxième mode M2 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré, alors le deuxième mode M2 est engagé lors de l'étape 290 pour le seul axe aéronef considéré.
Selon le deuxième mode de réalisation, les conditions d'engagement du deuxième mode M2 sont vérifiées lorsque l'une des conditions suivantes est vraie :
- la valeur de la grandeur mécanique acquise D, F est comprise dans le troisième intervalle 64 ou le quatrième intervalle 66 pour au moins l'un des organes primaires de commande 22, 23, 24 correspondant aux axes aéronef couplés, la valeur absolue de la grandeur mécanique acquise D, F est inférieure aux bornes maximales des troisième et quatrième intervalles 64, 66 pour les autres organes primaires de commande 22, 23, 24 correspondant aux axes aéronef couplés, et l'aéronef se trouve dans un domaine de vol compatible, par exemple avec une dynamique de l'aéronef 10 qui n'est pas trop
33 importante suivant les axes couplés. Autrement dit, la sélection du deuxième mode M2 est possible si les dynamiques de l'aéronef 10 pour les différents axes couplés de l'aéronef ne sont pas supérieures à des seuils respectifs prédéfinis ; ou - les organes primaires de commande 22, 23, 24 correspondant aux axes aéronef couplés sont tous en position neutre, l'aéronef 10 est stabilisé sur l'ensemble des axes couplés de pilotage et le premier mode M1 ou le quatrième mode M4 n'est pas actif pour les axes aéronefs couplés..
Selon le deuxième mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement précitées du deuxième mode M2 sont vérifiées, alors le deuxième mode M2 est engagé
lors de l'étape 290 pour tous les axes couplés de l'aéronef.
A l'issue de l'étape 290, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 240 d'affichage du niveau d'assistance actif, au cours de laquelle une information relative à la sélection du deuxième mode M2 est affichée à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50. Le niveau d'assistance actif affiché est alors le mode VECTEUR.
Si lors de l'étape 280, les conditions d'engagement du deuxième mode M2 ne sont pas vérifiées, alors le logiciel de sélection 42 passe à l'étape 300 au cours de laquelle les conditions d'engagement du quatrième mode M4 sont vérifiées.
Les conditions d'engagement du quatrième mode M4 sont les suivantes :
-l'organe primaire correspondant à l'axe considéré ou aux axes couplés est en position neutre suivant la ou les directions considérées; et - l'équipage actionne un bouton spécifique, tel que le sélecteur de panneau de commande ou la touche tactile formant organe secondaire de commande 29, ou encore tel que l'organe annexe de commande 28.
Selon le premier mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du quatrième mode M4 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré, alors le quatrième mode M4 est engagé lors de l'étape 310 pour le seul axe aéronef considéré.
Selon le deuxième mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du quatrième mode M4 sont vérifiées, alors le quatrième mode M4 est engagé lors de l'étape 310 pour tous les axes couplés de l'aéronef..
A l'issue de l'étape 310, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 240 d'affichage du niveau d'assistance actif, au cours de laquelle une information relative à la sélection du quatrième mode M4 est affichée à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50.
Si lors de l'étape 300, les conditions d'engagement du quatrième mode M4 ne sont pas vérifiées, alors le logiciel de sélection 42 passe à l'étape 320 au cours de laquelle les conditions d'engagement du premier mode M1 sont vérifiées.
Selon le deuxième mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement précitées du deuxième mode M2 sont vérifiées, alors le deuxième mode M2 est engagé
lors de l'étape 290 pour tous les axes couplés de l'aéronef.
A l'issue de l'étape 290, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 240 d'affichage du niveau d'assistance actif, au cours de laquelle une information relative à la sélection du deuxième mode M2 est affichée à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50. Le niveau d'assistance actif affiché est alors le mode VECTEUR.
Si lors de l'étape 280, les conditions d'engagement du deuxième mode M2 ne sont pas vérifiées, alors le logiciel de sélection 42 passe à l'étape 300 au cours de laquelle les conditions d'engagement du quatrième mode M4 sont vérifiées.
Les conditions d'engagement du quatrième mode M4 sont les suivantes :
-l'organe primaire correspondant à l'axe considéré ou aux axes couplés est en position neutre suivant la ou les directions considérées; et - l'équipage actionne un bouton spécifique, tel que le sélecteur de panneau de commande ou la touche tactile formant organe secondaire de commande 29, ou encore tel que l'organe annexe de commande 28.
Selon le premier mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du quatrième mode M4 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré, alors le quatrième mode M4 est engagé lors de l'étape 310 pour le seul axe aéronef considéré.
Selon le deuxième mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du quatrième mode M4 sont vérifiées, alors le quatrième mode M4 est engagé lors de l'étape 310 pour tous les axes couplés de l'aéronef..
A l'issue de l'étape 310, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 240 d'affichage du niveau d'assistance actif, au cours de laquelle une information relative à la sélection du quatrième mode M4 est affichée à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50.
Si lors de l'étape 300, les conditions d'engagement du quatrième mode M4 ne sont pas vérifiées, alors le logiciel de sélection 42 passe à l'étape 320 au cours de laquelle les conditions d'engagement du premier mode M1 sont vérifiées.
34 Selon le premier mode de réalisation, les conditions d'engagement du premier mode M1 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré lorsque l'une des conditions suivantes est vraie :
- la valeur de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré est nulle, i.e.
l'organe primaire correspondant 22, 23, 24 est en position neutre, et l'équipage 26 presse un bouton spécifique, non représenté, également appelé RESUME NOW , par exemple présent sur l'un des organes primaires 22, 23, 24 ; ou - via la manipulation de l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré, l'équipage 26 a sélectionné une consigne correspondant au plan de vol sur l'axe aéronef considéré ; ou - l'équipage 26 a sélectionné une consigne correspondant à la trajectoire préparée sur l'axe aéronef considéré via l'actionnement des organes secondaires de commandes.
Selon le premier mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du premier mode M1 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré, alors le premier mode M1 est engagé lors de l'étape 330 pour le seul axe aéronef considéré.
Selon le deuxième mode de réalisation, les conditions d'engagement du premier mode M1 sont vérifiées lorsque l'une des conditions suivantes est vraie :
- les organes primaires de commande 22, 23, 24 correspondant aux axes couplés de l'aéronef sont tous en position neutre suivant la ou les directions considérées, et l'équipage 26 presse le bouton spécifique, dit RESUME NOW ; ou - via la manipulation de l'un des organes primaires 22, 23, 24, l'équipage 26 a sélectionné une consigne correspondant au plan de vol sur l'un des axes aéronef, alors que tous les autres organes primaires 22, 23, 24 correspondant aux axes couplés sont en position neutre.
Selon le deuxième mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement précitées du premier mode M1 sont vérifiées, alors le premier mode M1 est engagé lors de l'étape 330 pour tous les axes couplés de l'aéronef.
A l'issue de l'étape 330, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 240 d'affichage du niveau d'assistance actif, au cours de laquelle une information relative à la sélection du premier mode M1 est affichée à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50. Le niveau d'assistance actif affiché est alors le mode PLAN DE VOL.
Si lors de l'étape 320, les conditions d'engagement du premier mode M1 ne sont pas vérifiées, alors le logiciel de sélection 42 passe à l'étape 240.
L'homme du métier comprendra alors que la notion d'engagement de mode correspond à la notion de sélection de mode combinée avec la notion de priorité entre les modes Ml, M2, M3, M4.
Il est précisé que le fonctionnement décrit est tel qu'au moins un mode de 5 fonctionnement parmi les premier, deuxième, troisième et quatrième modes Ml, M2, M3, M4 est toujours sélectionné pour chacun des trois axes de l'aéronef. A
l'initialisation du dispositif de génération 30, un mode de fonctionnement est sélectionné par défaut pour chaque axe aéronef, par exemple le premier mode Ml.
La génération de la trajectoire de consigne résultante est alors centralisée au sein 10 du dispositif de génération 30 ce qui permet de réduire la complexité de l'interface homme-machine par rapport aux multiples interfaces des nombreux systèmes avioniques distincts de l'état de la technique.
Le dispositif de génération 30 et le procédé de génération selon l'invention permettent ainsi d'améliorer la sécurité du vol de l'aéronef 10 et de diminuer la charge de 15 travail pour l'équipage 26.
- la valeur de la grandeur mécanique acquise D, F pour l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré est nulle, i.e.
l'organe primaire correspondant 22, 23, 24 est en position neutre, et l'équipage 26 presse un bouton spécifique, non représenté, également appelé RESUME NOW , par exemple présent sur l'un des organes primaires 22, 23, 24 ; ou - via la manipulation de l'organe primaire de commande 22, 23, 24 correspondant à l'axe aéronef considéré, l'équipage 26 a sélectionné une consigne correspondant au plan de vol sur l'axe aéronef considéré ; ou - l'équipage 26 a sélectionné une consigne correspondant à la trajectoire préparée sur l'axe aéronef considéré via l'actionnement des organes secondaires de commandes.
Selon le premier mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement du premier mode M1 sont vérifiées pour l'axe aéronef considéré, alors le premier mode M1 est engagé lors de l'étape 330 pour le seul axe aéronef considéré.
Selon le deuxième mode de réalisation, les conditions d'engagement du premier mode M1 sont vérifiées lorsque l'une des conditions suivantes est vraie :
- les organes primaires de commande 22, 23, 24 correspondant aux axes couplés de l'aéronef sont tous en position neutre suivant la ou les directions considérées, et l'équipage 26 presse le bouton spécifique, dit RESUME NOW ; ou - via la manipulation de l'un des organes primaires 22, 23, 24, l'équipage 26 a sélectionné une consigne correspondant au plan de vol sur l'un des axes aéronef, alors que tous les autres organes primaires 22, 23, 24 correspondant aux axes couplés sont en position neutre.
Selon le deuxième mode de réalisation, lorsque les conditions d'engagement précitées du premier mode M1 sont vérifiées, alors le premier mode M1 est engagé lors de l'étape 330 pour tous les axes couplés de l'aéronef.
A l'issue de l'étape 330, le dispositif de génération 30 passe à l'étape 240 d'affichage du niveau d'assistance actif, au cours de laquelle une information relative à la sélection du premier mode M1 est affichée à l'écran 32 par le logiciel d'affichage 50. Le niveau d'assistance actif affiché est alors le mode PLAN DE VOL.
Si lors de l'étape 320, les conditions d'engagement du premier mode M1 ne sont pas vérifiées, alors le logiciel de sélection 42 passe à l'étape 240.
L'homme du métier comprendra alors que la notion d'engagement de mode correspond à la notion de sélection de mode combinée avec la notion de priorité entre les modes Ml, M2, M3, M4.
Il est précisé que le fonctionnement décrit est tel qu'au moins un mode de 5 fonctionnement parmi les premier, deuxième, troisième et quatrième modes Ml, M2, M3, M4 est toujours sélectionné pour chacun des trois axes de l'aéronef. A
l'initialisation du dispositif de génération 30, un mode de fonctionnement est sélectionné par défaut pour chaque axe aéronef, par exemple le premier mode Ml.
La génération de la trajectoire de consigne résultante est alors centralisée au sein 10 du dispositif de génération 30 ce qui permet de réduire la complexité de l'interface homme-machine par rapport aux multiples interfaces des nombreux systèmes avioniques distincts de l'état de la technique.
Le dispositif de génération 30 et le procédé de génération selon l'invention permettent ainsi d'améliorer la sécurité du vol de l'aéronef 10 et de diminuer la charge de 15 travail pour l'équipage 26.
Claims (19)
1.- Procédé de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef (10), à destination d'au moins un système destinataire parmi au moins un système (16) de guidage de l'aéronef, la trajectoire de consigne résultante comportant au moins un segment de trajectoire pour au moins un axe parmi un axe latéral (yi), un axe vertical (zi) et un axe longitudinal (xi) associés à l'aéronef, le système de guidage (16) étant configuré
pour asservir la trajectoire de l'aéronef (10) par rapport à ladite trajectoire de consigne résultante, l'aéronef (10) comprenant un dispositif électronique (30) de génération de ladite trajectoire de consigne, un système de gestion du vol (17) et le système de guidage (16), le dispositif de génération (30) comprenant un module (40) de calcul de trajectoire, le procédé étant mis en uvre par ledit dispositif de génération (30) et comprenant les étapes suivantes :
- la sélection (110) d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité
de modes de fonctionnement (M1, M2, M3, M4), - l'acquisition (120) d'une trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol (17), la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi), - l'obtention (130) d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul d'une trajectoire (40) et un système externe (18) de génération de trajectoire de consigne, ledit système externe de génération (18) étant distinct du système de gestion du vol (17), la trajectoire de consigne alternative comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi), - la génération (140) de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un premier mode de fonctionnement (M1), et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement (M2, M3, M4).
pour asservir la trajectoire de l'aéronef (10) par rapport à ladite trajectoire de consigne résultante, l'aéronef (10) comprenant un dispositif électronique (30) de génération de ladite trajectoire de consigne, un système de gestion du vol (17) et le système de guidage (16), le dispositif de génération (30) comprenant un module (40) de calcul de trajectoire, le procédé étant mis en uvre par ledit dispositif de génération (30) et comprenant les étapes suivantes :
- la sélection (110) d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité
de modes de fonctionnement (M1, M2, M3, M4), - l'acquisition (120) d'une trajectoire de consigne préparée par le système de gestion du vol (17), la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi), - l'obtention (130) d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul d'une trajectoire (40) et un système externe (18) de génération de trajectoire de consigne, ledit système externe de génération (18) étant distinct du système de gestion du vol (17), la trajectoire de consigne alternative comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi), - la génération (140) de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un premier mode de fonctionnement (M1), et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement (M2, M3, M4).
2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape d'acquisition (120) est effectuée seulement lorsque le premier mode de fonctionnement (M1) est sélectionné.
Date Reçue/Date Received 2021-08-27
Date Reçue/Date Received 2021-08-27
3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape d'obtention (130) est effectuée seulement lorsque l'autre mode de fonctionnement (M2, M3, M4) est sélectionné.
4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lorsque plusieurs modes de fonctionnement (M1, M2, M3, M4) sont sélectionnés, l'autre mode de fonctionnement (M2, M3, M4) est prioritaire par rapport au premier mode de fonctionnement (M1), et lors de l'étape de génération (140), la trajectoire de consigne résultante est formée, pour la période temporelle correspondant à la sélection de ces multiples modes de fonctionnement (M1, M2, M3, M4), par le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue.
5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, dans lequel l'aéronef (10) comporte en outre au moins un système (19A, 19B) de protection de l'aéronef, des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche (22), un palonnier (23) ou une manette des gaz (24), un ou plusieurs organes annexes de commande (28) et des organes secondaires de commande (29), tels qu'un sélecteur ou rotacteur d'un panneau de commande, une touche tactile d'un écran tactile, ou un système de commande vocale, et dans lequel, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est un deuxième mode de fonctionnement (M2), la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul (40), en fonction d'au moins une consigne de guidage, chaque consigne de guidage étant élaborée à partir d'au moins une contrainte issue d'un système de protection (19A, 19B) correspondant ou étant sélectionnée par un équipage (26) de l'aéronef via l'un des organes de commande (22, 23, 24, 28, 29).
6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'aéronef (10) comporte en outre des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche (22), un palonnier (23) ou une manette des gaz (24), dans lequel le procédé comprend en outre l'acquisition (100) d'une grandeur mécanique (D, F) relative à l'un des organes primaires de commande (22, 23, 24), et dans lequel, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est un troisième mode de fonctionnement (M3), la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire calculée par le module de calcul (40) en fonction de la grandeur mécanique acquise (D, F) pour l'un des organes primaires de commande (22, 23, 24).
Date Reçue/Date Received 2021-08-27
Date Reçue/Date Received 2021-08-27
7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, lorsque l'autre mode de fonctionnement sélectionné est un quatrième mode de fonctionnement (M4), la trajectoire de consigne alternative est une trajectoire de consigne reçue de la part du système externe de génération (18).
8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel le troisième mode de fonctionnement (M3) est plus prioritaire que le deuxième mode de fonctionnement (M2), le deuxième mode de fonctionnement (M2) étant plus prioritaire que le quatrième mode de fonctionnement (M4).
9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel chaque mode de fonctionnement (M1, M2, M3, M4) est sélectionnable de manière indépendante pour chaque axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi).
10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel, pour chaque segment de trajectoire, au moins une caractéristique aéronautique de l'aéronef (10) est constante, chaque caractéristique aéronautique étant choisie parmi le groupe consistant en : un rayon de virage, une route, une pente sol, une altitude, une vitesse sol, une vitesse verticale, un angle de roulis, une assiette longitudinale, un cap, un facteur de charge, une accélération latérale, un taux de roulis, un taux de variation d'assiette longitudinale, une accélération sur pente, un taux de variation d'accélération sur pente, un niveau d'énergie tel qu'un régime moteur spécifique, un niveau de performance tel qu'un meilleur taux de montée, un taux d'accélération et une vitesse relative à
l'air (CAS, TAS, MACH), une position et un angle de dérapage.
l'air (CAS, TAS, MACH), une position et un angle de dérapage.
11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel, au moins un segment de trajectoire comporte un ou plusieurs points prédéfinis de passage de l'aéronef (10).
12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l'aéronef (10) comporte en outre des organes primaires de commande, tels qu'un manche ou mini-manche (22), un palonnier (23) ou une manette des gaz (24), dans lequel le procédé comprend en outre l'acquisition (100) d'une grandeur mécanique (D, F) relative à l'un des organes primaires de commande (22, 23, 24), et Date Reçue/Date Received 2021-08-27 dans lequel la sélection du mode de fonctionnement est effectuée en fonction de la grandeur mécanique acquise (D, F) pour l'organe primaire de commande (22, 23, 24) associé à l'axe considéré parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi).
13.- Procédé selon la revendication 12, dans lequel, lors de l'étape de sélection (110), la commutation vers le premier mode de fonctionnement (M1) est effectuée seulement lorsque l'organe primaire de commande (22, 23, 24) associé à l'axe considéré
parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi) est dans une position de repos, ladite position de repos étant une position correspondante de l'organe primaire (22, 23, 24) lorsqu'il n'est pas manipulé, ledit organe primaire (22, 23, 24) comportant une ou plusieurs positions de repos.
parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi) est dans une position de repos, ladite position de repos étant une position correspondante de l'organe primaire (22, 23, 24) lorsqu'il n'est pas manipulé, ledit organe primaire (22, 23, 24) comportant une ou plusieurs positions de repos.
14.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel lors de l'étape de sélection (110), la commutation vers le premier mode de fonctionnement (M1) est effectuée via un bouton spécifique, le bouton spécifique étant de préférence disposé contre un organe primaire de commande (22, 23, 24).
15.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 prise avec la revendication 5, dans lequel la ou les consignes de guidage sont choisies parmi le groupe consistant en : une consigne de rayon de virage, une consigne de route, une consigne de pente sol, une consigne d'altitude, une consigne de vitesse sol, une consigne de vitesse verticale, une consigne de roulis, une consigne d'assiette longitudinale, une consigne de cap, une consigne de facteur de charge, une consigne d'accélération latérale, une consigne de taux de roulis, une consigne de taux de variation d'assiette longitudinale, une consigne d'accélération sur pente, une consigne de taux de variation d'accélération sur pente, une consigne de niveau d'énergie, une consigne de niveau de performance, une consigne de trajectoire sol associée à un point de passage, une consigne de vitesse relative à l'air (CAS, TAS, MACH), une consigne d'angle de dérapage et une consigne de position.
16.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel l'aéronef (10) comporte en outre au moins un système (19A, 19B) de protection de l'aéronef, au moins un système (20) d'affichage de données, dans lequel le procédé comprend en outre la transmission (150) de la trajectoire de consigne résultante à au moins un système destinataire parmi au moins un système Date Reçue/Date Received 2021-08-27 de guidage (16), au moins un système de protection (19A, 19B) et au moins un système d'affichage (20).
17.- Produit programme d'ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont mises en uvre par un ordinateur, mettent en uvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16.
18.- Dispositif électronique (30) de génération d'une trajectoire de consigne résultante d'un aéronef (10), à destination d'au moins un système destinataire parmi au moins un système (16) de guidage de l'aéronef, la trajectoire de consigne résultante comportant au moins un segment de trajectoire pour au moins un axe parmi un axe latéral (yl), un axe vertical (zi) et un axe longitudinal (xi) associés à l'aéronef (10), le système de guidage (16) étant configuré pour asservir la trajectoire de l'aéronef (10) par rapport à
ladite trajectoire de consigne résultante, le dispositif (30) comprenant :
- un module (40) de calcul d'une trajectoire, - des moyens (42) de sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement (M1, M2, M3, M4), - des moyens (44) d'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par un système de gestion du vol (17), la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi), - des moyens (46) d'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul (40) et un système externe de génération (18), la trajectoire de consigne alternative comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi), ledit système externe de génération (18) étant distinct du système de gestion du vol (17), - des moyens (48) de génération de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un premier mode de fonctionnement (M1), et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement (M2, M3, M4).
ladite trajectoire de consigne résultante, le dispositif (30) comprenant :
- un module (40) de calcul d'une trajectoire, - des moyens (42) de sélection d'au moins un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes de fonctionnement (M1, M2, M3, M4), - des moyens (44) d'acquisition d'une trajectoire de consigne préparée par un système de gestion du vol (17), la trajectoire de consigne préparée comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi), - des moyens (46) d'obtention d'une trajectoire de consigne alternative issue d'un élément parmi le module de calcul (40) et un système externe de génération (18), la trajectoire de consigne alternative comportant un ou plusieurs segments de trajectoire pour au moins un axe parmi l'axe latéral (yi), l'axe vertical (zi) et l'axe longitudinal (xi), ledit système externe de génération (18) étant distinct du système de gestion du vol (17), - des moyens (48) de génération de la trajectoire de consigne résultante, la trajectoire de consigne résultante comportant le ou les segments de la trajectoire de consigne préparée acquise pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un premier mode de fonctionnement (M1), et le ou les segments de la trajectoire de consigne alternative obtenue pour la période temporelle correspondant à la sélection d'un autre mode de fonctionnement (M2, M3, M4).
19.- Aéronef (10), tel qu'un avion ou un hélicoptère, comprenant :
Date Reçue/Date Received 2021-08-27 - un dispositif électronique (30) de génération d'une trajectoire de consigne résultante, - un système de gestion du vol (17), - un système externe (18) de génération de trajectoire de consigne, et - un ou plusieurs systèmes (16) de guidages de l'aéronef, tels qu'un dispositif de pilotage automatique et/ou des commandes de vols électriques et/ou un dispositif d'auto-poussée, caractérisé en ce que le dispositif de génération (30) est conforme à la revendication 18, la trajectoire de consigne résultante générée étant adaptée pour être transmise à au moins un système destinataire parmi le ou les systèmes de guidage (16).
Date Reçue/Date Received 2021-08-27
Date Reçue/Date Received 2021-08-27 - un dispositif électronique (30) de génération d'une trajectoire de consigne résultante, - un système de gestion du vol (17), - un système externe (18) de génération de trajectoire de consigne, et - un ou plusieurs systèmes (16) de guidages de l'aéronef, tels qu'un dispositif de pilotage automatique et/ou des commandes de vols électriques et/ou un dispositif d'auto-poussée, caractérisé en ce que le dispositif de génération (30) est conforme à la revendication 18, la trajectoire de consigne résultante générée étant adaptée pour être transmise à au moins un système destinataire parmi le ou les systèmes de guidage (16).
Date Reçue/Date Received 2021-08-27
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